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

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

A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

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

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.

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

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.

A házi feladat a pótlási héten különeljárási díj ellenében pótolható. 

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

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

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

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.