Poruchy v elektrizačnej sústave

Študijný odbor:	Elektrotechnika
Študijný program:	Elektroenergetika
Rozsah:	2/1/1 (P/S/CL)
Počet kreditov:	6
Garantuje:	doc. Ing. Ľubomír Beňa, PhD.
Prednáša:	doc. Ing. Ľubomír Beňa, PhD., Ing. Marián Mešter, PhD.
Cvičí:	Ing. Jozef Király, PhD.
Podmieňujúce predmety:	–
Hodnotenie a ukončenie:	zápočet a skúška.
Priebežné hodnotenie:	písomný test a zadanie.
Záverečné hodnotenie:	ústna skúška.

Cieľ predmetu: Študent získa základné vedomosti zo spôsobov prevádzky sietí, prehľad o typoch porúch v elektrizačnej sústave, zostavovanie modelov v symetrických zložkách a výpočty poruchových prúdov a napätí v zložitých elektrizačných sústavách.

Stručná osnova predmetu

1. Vlnové elektromagnetické prechodné javy a prechodné javy so sústredenými parametrami.
2. Prevádzka sietí z hľadiska uzemnenia uzla transformátora.
3. Výpočet a časové priebehy poruchových prúdov obvodu napájaného ideálnym napäťovým zdrojom.
4. Výpočet a časové priebehy skratových prúdov v reálnych obvodoch, špičkový prúd, ekvivalentný otepľovací prúd, vypínací skratový prúd.
5. Metódy rozkladu nesymetrických obvodov na symetrické zložky.
6. Modely alternátorov, metóda náhradných obvodov pre výpočet symetrických a nesymetrických skratov, fázorové diagramy, metóda náhradného generátora.
7. Porovnanie veľkosti skratových prúdov pre účely dimenzovania a výpočty pre nastavenia elektrických ochrán, prerušenie vodičov fáz.
8. Metódy výpočtov skratových prúdov v zložitých sieťach.
9. Zemné spojenia v neúčinne uzemnených sieťach, výpočet poruchových prúdov, zemné spojenia.
10. Prepäťové javy v sústavách prevádzkovaných s neúčinne uzemneným neutrálnym bodom.

Časový rozvrh výučby

1. Prechodné javy vES, príčiny vzniku porúch, neutrálny bod – prevádzka sústav v SR a zahraničí.
   Cv.: Podmienky pre zápočet, STN IEC 60909 – značenie veličín, náhradná schéma pre súslednú zložku impedancií, výpočet impedancii.
2. Trojfázový skrat napájaný ideálnym napajacim zdrojom, špičkový skratový prúd i_p.
   Cv.: Náhradná schéma pre súslednú zložku impedancií, výpočet impedancii v skutočných a pomerných hodnotách s prepočtom na vzťažné napätie.
3. Skratový prúd v reálnych obvodoch, časové priebehy a mat. vyjadrenie I_k^“, I_k^‚,I_k, I_DC, i_p, I_th;tk a I_b;tk, blízky a vzdialený skrat.
   Cv.: Trojfázový skrat s ideálnym napäťovým zdrojom, výpočet i_kN a i_p. Kontrolná písomka.
4. Transformácia nesymetrickej sústavy na symetrické zložky, metóda náhradných obvodov, napätie zdrojov.
   Cv.: Výpočet 3-fázových skratových prúdov vreálnych obvodoch.
5. Trojfázový skrat, príspevok do 3-fáz. skratu od AM. Príklad na Fortescuovu metódu rozkladu nesymetrickej sústavy na symetrické zložky.
   Cv.: Výpočet 3-fázových skratových prúdov v reálnych obvodoch.
6. Nesymetrické skratové prúdy I_k2^“, I_k2E^“ fázorové diagramy.
   Cv.: Zápočtová písomka č. 1.
7. Nesymetrický skratový prúd I_k1^“, fázorové diagramy, oblúkové skraty.
   Cv.: Výpočet nesymetrických skratových prúdov I_k2^“, I_k2E^“.
8. Porovnanie veľkosti skratových prúdov, netočivé zložky impedancií transformátorov.
   Cv.: Výpočet nesymetrických skratových prúdov I_k1^“.
9. Výpočet nesymetrických skratových prúdov I_k1^“. Metódy riešenia skratov vzložitých ES, Theveninova metóda, skratová impedančná matica.
   Cv.: Výpočet skratov vzložitých ES.
10. Nesymetrické stavy na vedení, prerušenie vodičov fáz.
    Cv.: Výpočet skratov vzložitých ES.
11. Zemné spojenie, zemné spojenie vizolovanej sieti, prevádzkové prepätia.
    Cv.: Výpočet prúdových a napäťových pomerov pri zemnom spojení.
12. Zemné spojenie v kompenzovanej sieti.
    Cv.: Výpočet prúdových a napäťových pomerov pri zemnom spojení. Výpočet obvodov sprerušením 1 a 2 fáz.
13. Vlastnosti a prevádzka siete s rezistorom v neutrálnom bode.
    Cv.: Zápočtová písomka č. 2.

Odporúčaná literatúra

1. Kolcun, M., Chladný, V., Varga, L., Beňa, Ľ., Ilenin, S., Leščinský, P., Mešter, M.:Analýza elektrizačnej sústavy. In: TU v Košiciach a ABB Elektro, s.r.o., Košice, 2005. Časť III. 419 s. ISBN 80-89057-09-8.
2. Mešter, M.: Výpočet skratových prúdov v trojfázových striedavých sústavách. In.: ABB, s.r.o. Bratislava, 2005. 94s. ISBN 80-89057-10-1.
3. Trojánek, Z., Hájek, J., Kvasnica, P.: Přechodné jevy v elektrizačních soustavách. In.: SNTL/ALFA Praha, 1987. 312 s.
4. Chladný V., Bilička M.: Prechodné javy v ES. Príklady. Košice. In.: ES TU Košice, 1991. 177s. ISBN 80-7099-095-3.
5. Kvasnica G., Gabaj L.: Prechodné javy v elektrizačnej sústave. Príklady zo skratov. In.: Bratislava: STU Bratislava, 1994.
6. STN EN 60909 0: 04/2003: Skratové prúdy v trojfázových striedavých sústavách. Časť 0: Výpočet prúdov.