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

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Hálózati tranziensek

    A tantárgy angol neve: Power System Transients

    Adatlap utolsó módosítása: 2019. január 4.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnöki szak, MSc képzés

    Villamosenergia-rendszerek főspecializáció

    Kötelező tantárgy

     

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIVEMA03 1 2/1/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Ladányi József, Villamos Energetika Tanszék
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Ladányi József

    egyetemi docens

    Villamos Energetika Tanszék

    Prikler László

    egyetemi tanársegéd

    Villamos Energetika Tanszék


    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Háromfázisú váltakozó áramú rendszerek elektrotechnikai alapismeretei, villamosenergia-hálózatok kialakítása, villamosenergia-átvitel alapösszefüggései, a transzformátorok, nagy- és középfeszültségű kapcsoló-berendezések működésének fizikája, a háromfázisú hálózatok aszimmetrikus üzemállapotainak számítási módszerei, a csillagpont földelési módok, a zárlati áramok és feszültség közötti összefüggések ismerete.

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIVEM176" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény("BMEVIVEM176", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

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

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:

    Villamos energetika (VIVEAB01), Villamosenergia-átvitel (VIVEAC00), Villamos berendezések és szigetelések (VIVEAC02)

    7. A tantárgy célkitűzése

    A villamosenergia-rendszerben lezajló elektromágneses tranziens folyamatokat kiváltó okoknak, a folyamatok fizikájának és a tranziensek következményeinek megismertetése. Az előadások a villamos energiahálózat rendellenes üzemállapotai, zárlatai során fellépő folyamatai, a túlfeszültségek elleni védelem kialakításához, a rendszer egyes korszerű megoldásai működésének mélyebb megértéséhez kívánnak segítséget nyújtani. A gyakorlatok célja az egyszerűsített fizikai kép kialakítására alkalmas módszerek és a tranziensek szimulációjára alkalmas számítási eljárások, technikák bemutatása.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    1-2. hét      Elektromágneses tranziensek szerepe a villamosenergia-rendszer működésében és megbízhatóságában

    3-5. hét      Hullámfizika

    -          Ideális egy vezető-föld rendszer: A hullámterjedés törvényszerűségei ideális egy vezető – föld rendszerben. Elemi hullámok sorozatos reflexiója eredményeként keletkező tranziensek jellegzetességei és számítási módjai.

    -          Gyakorlat: Elosztott és koncentrált paraméterű hálózatok tulajdonságai, távvezetékek ki-, be- és visszakapcsolásának tranziensei, a tranziens túligénybevételek elleni védekezés módszerei, távvezetékek kisütése, kistávolságú zárlatok megszakítási tranziensei.

    -          Referencia-kapcsolások célja és felépítésének szabályai. Kondenzátort és tekercset (koncentrált kapacitást és induktivitást) tartalmazó hálózat számítása.

    -          Gyakorlat: Ferranti effektussal kapcsolatos tranziensek, hosszú távvezeték bekapcsolása, kábeles bevezetésű alállomások túlfeszültségvédelme.

    -          Hullámterjedés két, illetve n-vezetős rendszerben. Modusok kialakulásának fizikai magyarázata. Vezetékek be- és visszakapcsolása: téves (zárlat nélküli) egyfázisú visszakapcsolás. Kapacitív áram megszakítása, a isszamaradó töltés hatása a folyamatokra.

    -          Sodrony- és koronaveszteség hullámtorzító hatása. A veszteséges föld hullámtorzító hatása.

    -          Több vezetős, reális rendszer hullámfolyamatai visszavezetése egy vezető-föld rendszer tranzienseire.

    -          Gyakorlat: többfázisú vezeték bekapcsolási tranziensei. Távvezeték háromfázisú kikapcsolása, távvezeték bekapcsolása ellenállásos megszakítóval. Point-on-wave reclosing, polarity reclosing.

    6-7. hét      Távvezetéki szigetelők szennyezés miatti átívelési folyamatai. Tekercselésekben lejátszódó tranziensek.

    -          Gyakorlat: transzformátor-, söntfojtó- és forgógép-szigetelések túligénybevételei, illetve az igénybevételek redukálásának eszközei.

    8-9. hét     A tranziensek vizsgálatára alkalmas numerikus eljárások, szimulációs technikák bemutatása.

    10-12. hét      Távvezetékeken, illetve a zárlati ívben lejátszódó tranziensek kölcsönhatása

    -          Hosszú távvezetékek szekunder ívfolyamatával kapcsolatos tranziensek.

    -          Csillagpont-kezelés módjának hatása a zárlati ívek spontán kialvását befolyásoló tranziensekre.

    -          Gyakorlat: az átviteli hálózat egyfázisú visszakapcsolása hatásosságának növelési lehetőségei.

    13-14. hét       Elektromágneses összeférhetőség (EMC) fogalma, zavarjelenségek osztályozása, terjedési módjai. Alállomások, kábelvonalak, távvezetékek földelési rendszerei, a földelési mód kihatása a tranziens- és földzárlati potenciálemelkedésre. Nemzetközi gyakorlat áttekintése, a potenciálemelkedés számítási módszerei. Szakaszolási tranziensek, alállomási árnyékolási megoldások.

    -          Gyakorlat: Elektronikus berendezések túlfeszültség és zavarvédelme.

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

    előadás, számítógépes gyakorlat

    10. Követelmények

    A szorgalmi időszakban: 1 nagyzárthelyi

    -          Az aláírás megszerzésének feltételei: részvétel az előadások 70%-án és a gyakorlatok 80%-án. A félévközi zárthelyi legalább 40%-os szintű teljesítése.

    A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga az előadott, illetve önálló feldolgozásra kijelölt tananyagból.

    -          A vizsgajegy kiszámításának módja: a zárthelyin és a szóbeli vizsgán szerzett jegy 20%, ill. 80%-os súlyozással számított átlaga.

    11. Pótlási lehetőségek

    Egy pótZH alkalom a szorgalmi időszakban.

    12. Konzultációs lehetőségek

    Igény szerint, előzetes egyeztetést követően személyesen vagy e-mail-ben. Előzetes egyeztetést nem igénylő konzultációs alkalom: az előadást követően.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    Részletesen ld. a tárgy honlapján: https://vet.bme.hu/tantargyak/halozati-tranziensek

    a)      Elektronikus tankönyv: https://vet.bme.hu/sites/default/files/tamop/vivem176/out/html/vivem176.html

    b)      Az előadásokon vetített PPT szlájdok letölthetők PDF formátumban.

    https://vet.bme.hu/sites/default/files/tantargyi_fajlok/tananyag_eloadas-abrak.pdf

    c)      Ajánlott irodalom: Dr. Bán Gábor: Villamosenergia-rendszerek elektromágneses tranziensei. Műszaki Könyvkiadó, 1985. 

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    Kontaktóra

    42

    Készülés előadásokra

    7

    Készülés gyakorlatra

    7

    Készülés laborra

     

    Készülés zárthelyire

    14

    Házi feladat elkészítése

     

    Önálló tananyag-feldolgozás

    14

    Vizsgafelkészülés

    36

    Összesen

    120

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Bán Gábor

    Professzor emeritusz

    Villamos Energetika Tanszék

    Dr. Ladányi József

    adjunktus

    Villamos Energetika Tanszék

    Prikler László

    tanársegéd

    Villamos Energetika Tanszék