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

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Villamosenergia-átvitel

    A tantárgy angol neve: Electric Power Transmission

    Adatlap utolsó módosítása: 2018. szeptember 1.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnök Szak

    Fenntartható villamos energetika Szakirány

     

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIVEAC00 5 2/1/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Hartmann Bálint, Villamos Energetika Tanszék
    A tantárgy tanszéki weboldala http://www.vet.bme.hu/?q=tantargyak/villamosenergia-atvitel
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Hartmann Bálint

    docens

    Villamos Energetika Tanszék

    Dr. Divényi Dániel

    adjunktus

    Villamos Energetika Tanszék

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    A szakmai törzsanyagban tanult elektrotechnikai és villamos energetikai ismeretek, matematikából a lineáris és nemlineáris algebrai egyenletek megoldása.

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    ((Szakirany("AVINsmartgrid", _) VAGY
    Szakirany("AVINvillgephajt", _) VAGY
    Szakirany("AVINvillszigr", _) VAGY
    Szakirany("AVIvillen", _))

    VAGY Training.code=("5NAA7") )

    ÉS NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIVEA335" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény("BMEVIVEA335", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

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

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:

    A Villamos Energetika tárgy kreditpontjának megszerzése ajánlott.

    7. A tantárgy célkitűzése

    A tantárgy képzési célja elméleti ismeretek és gyakorlati alkalmazási készség elsajátítása az alábbi tématerületeken:

    a villamosenergia-rendszer struktúrája, hálózati transzformációk, az energiaátvitel és energiaelosztás folyama, hálózati elemek az átviteli és elosztási feladatokhoz

    - villamosenergia-hálózat átviteli elemek számítási célokra vonatkozó paramétereinek értelmezése, meghatározása, az elemek leképezése,

    - távvezetékek és transzformátorok üzeme

    - az állandósult üzemállapotok teljesítmény és feszültségviszonyai, hálózati veszteségek

    - a szimmetrikus összetevők módszerének alkalmazása,

    - a zárlatok és kikapcsolások alapharmonikus hatásai, ezek számítási módszerei,

    - csillagpontföldelési megoldások elve és a kapcsolatos alapharmonikus jelenségek, 

    - gyűjtősín kialakítások, alállomás kapcsolások

    - hálózati zárlatvédelmi alapok


    8. A tantárgy részletes tematikája

    1. Transzformátor. Kapcsolások, „fázisforgató” hatás. Tekercs teljesítmény, átmenő teljesítmény. Transzformátortípusok Magyarországon. Takarék kapcsolású transzformátor  NAF/NAF takarék kapcsolású tr.kialakítása, terhelés alatti szabályozhatósága. Paraméterek, számítási modell szimmetrikus üzemhez. 22/0.42 kV-os transzformátor a hálózatban. Transzformátor-paraméterek, számítási modell, szimmetrikus terhelésű üzemállapotok  elemzése.

    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. NF 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. NF 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, FACTS eszközök. Határkeresztező átviteli kapacitások: értelmezések, meghatározások. HVDC átvitel. Egyenáramú betét Átvitel nagyfeszültségű AC és DC rendszeren. HVDC kialakítása, alkalmazások. A HVDC előnyei, hátrányai. Egyenáramú betét üzeme, szabályozása.

    5. Szabályozások NF transzformátorral. Söntfojtók kapcsolása.  NF transzformátor hossz és keresztszabályozás hatása hurkolt hálózatban. Fázistoló transzformátor: Söntfojtók ki/bekapcsolásának hatása.

    6. KÖF és KIF hálózatok, feszültségszabályozás, veszteségek. Elosztó hálózat szerepkörök. Tipizált tr-ek, vezető keresztmetszetek, jellemző villamos paraméterek KÖF,KIF hálózatok kialakítása, feszültségviszonyok, előírások, feszültségesés. Feszültségszabályozás. KÖF és KIF veszteségek. 

    7. NF 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 NF 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.  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. Gyűjtősín-kialakítások, alállomások kapcsolási képe. A kialakítás szempontjai. Gyűjtősínek, leágazások készülékek, mérőváltók. Kettős gyűjtősínek, másfél megszakítós  gyűjtősín, egyéb kapcsolások.  Alállomás típus-kialakítások.

    13. Hálózati védelmek.  Védelmekkel kapcsolatos alapfogalmak. Védelmek feladata, követelmények. Védelmek felépítése, szerepköre. Érzékelési elvek. Középfeszültségű gyűjtősín és leágazások védelme. Sugaras hálózat védelmei. Árambeállítások koordinálása. Késleltetett túláramvédelem.   Megszakító beragadás védelem.  Gyűjtősín védelem.  A védelmi rendszer villamos távolság – idő karakterisztikája. 

    14. 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. A nagyvasúti villamos vontatás áramellátása Vasúti áramkörök, feszültségek, áramnemek, táprendszerek tápállomások.


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

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

    10. Követelmények

     

    a/ 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 megszerzése

    b/ Vizsgaidőszakban: A félév lezárásának módja: vizsga.

    A vizsga írásbeli. Vizsgára jelentkezés feltétele: az aláírás megszerzése, illetve érvényes aláírás.

    c/ A végső érdemjegy kialakításának módja:

    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.

     

    11. Pótlási lehetőségek

    A házi feladat a pótlási héten különeljárási díj ellenében pótolható. 

    12. Konzultációs lehetőségek

    Email-en egyeztetett módon. A pótlási héten és a vizsgaidőszakban hallgatói kérésre. 

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    Tanszéki honlapon hozzáférhető 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.  J5-990A tárgy WEB oldala: http://www.vet.bme.hu

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    Kontakt óra

    42

    Készülés előadásokra

    7

    Készülés gyakorlatokra

    7

    Készülés laborra

    0

    Készülés a zárthelyire

    0

    Házi feladat elkészítése

    32

    Önálló tananyag-feldolgozás

    0

    Felkészülés a vizsgára

    32

    Összesen

    120

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Szabó László

    adjunktus

    Villamos Energetika Tanszék

    Faludi Andor

    adjunktus

    Villamos Energetika Tanszék

    Dr. Divényi Dániel

    adjunktus

    Villamos Energetika Tanszék

    Dr. Hartmann Bálint

    docens

    Villamos Energetika Tanszék

    IMSc tematika és módszer

    A programban részt vevő hallgatóknak a gyakorlati foglalkozások során összetettebb mérnöki gondolkodást igénylő feladatokat adunk.

    IMSc pontozás

    IMSc pontok száma legfeljebb 20.

    IMSc pontokat a hallgatók vizsgán (legfeljebb 20 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.