420-4015/01 – Modelování silnoproudých systémů II (MSS II)

Garantující katedraKatedra elektrotechnikyKredity5
Garant předmětuIng. Petr Orság, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Petr Orság, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2016/2017Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
H1R15 Ing. Karel Chrobáček, Ph.D.
IVA10 doc. Ing. Lubomír Ivánek, CSc.
KOC61 doc. Ing. Stanislav Kocman, Ph.D.
ORS60 Ing. Petr Orság, Ph.D.
ZAJ02 Ing. Stanislav Zajaczek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 7+7

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student bude znát další běžně používané druhy studií elektrických napájecích sítí, způsoby získávání vstupních dat, metodami simulací a tvorbou výstupních zpráv s jasně definovanými závěry zhodnocujícími prezentované hodnoty.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

Předmět svým obsahem přímo navazuje na předmět MPSS – Modelování silnoproudých systémů I. Počítačem podporované studie silnoproudých systémů prošly za posledních 30 let bouřlivým rozvojem. Dnes jsou již běžnou součástí rozsáhlých projektů silnoproudých instalací. Tyto studie umožňují analyzovat provozní vlastnosti a stabilitu napájecích sítí v provozních i předpokládaných poruchových režimech, umožňují optimalizovat a správně nadimenzovat jištění, kabely spínací a jisticí přístroje a další předměty elektrické instalace.

Povinná literatura:

1.Dudek, J. Projekce a konstrukce vyhrazených technických zařízení elektro I., Modelování a simulace silnoproudých systémů. Učební text, 204 stran, VŠB-TU Ostrava, 2014, ISBN 978-80-248-3535-8 2.ČSN EN 60909-0: Zkratové proudy v trojfázových střídavých soustavách - Část 0: Výpočet proudů 3.ČSN 34 1610: Elektrotechnické předpisy ČSN. Elektrický silnoproudý rozvod v průmyslových provozovnách 4.ČSN 33 2000-4-43 ed. 2: Elektrické instalace nízkého napětí - Část 4-43: Bezpečnost - Ochrana před nadproudy 5.ČSN IEC 1000-2-6 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 2: Prostředí - Oddíl 6: Určování úrovní emise nízkofrekvenčních rušení šířených vedením v síťovém napájení průmyslových závodů

Doporučená literatura:

1.ČSN IEC 909-2: Data pro výpočty zkratových proudů v souladu s IEC 909: 1988 2.PNE 33 3430-0 Výpočetní hodnocení zpětných vlivů odběratelů a zdrojů distribučních soustav 3.PNE 33 3430-1 Parametry kvality elektrické energie – Část 1: Harmonické a meziharmonické 4.ČSN EN 60812 Techniky analýzy bezporuchovosti systémů - Postup analýzy způsobů a důsledků poruch (FMEA) 5.IEEE 399/1997 – IEEE Recommended Practice for Industrial and Commercial Power System Analysis 6.IEEE 141-1993 – IEEE Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Zpracování a obhajoba individuálního projektu hodnoceného max. 15 body. Povinné absolvování testů hodnocených max. 2x10 body. Cvičení max. 35 bodů. Pro udělení zápočtu je třeba dosáhnout min. 21 bodů.

E-learning

Další požadavky na studenta

Student musí mít absolvovány tyto předměty:- Základní elektrotechnické předpisy, Elektrické stroje, Modelování průmyslových silnoproudých systémů I.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Seznam přednášek:1.Úvod do dynamické stability napájecích sítí pracujících v ostrovním režimu – poruchové stavy s potenciálními důsledky na stabilitu sítí, očekávaná odezva napájecí sítě. Blackout v napájecí síti. 2.Provoz synchronních strojů pracujících do vlastní sítě – Druhy řízení ostrovních soustav s více paralelně pracujícími generátory, vlastní řídicí členy synchronních strojů a jejich – řídicí členy (AVR a GOV), blokové schéma řídicích členů v Laplaceově Transformaci. 3.Studie odezvy napájecí sítě při přímém spouštění velkých motorů – Motor Start Study, účel studie, sestavení simulované sítě, metody analýzy a prezentace výsledných hodnot, tvorba výstupní zprávy. Problémy s částečným zastavením asynchronních motorů (brownout condition). 4.Metody odlehčení sítí při a po poruchových stavech – Definice Power Management Systému (PMS) pro ostrovní sítě, typické chování při definovaných poruchových stavech. 5.Studie dynamických stabilit sítě – sestavení simulačního modelu, definice zkoumaných stavů, účel studie, metody analýzy a prezentace výsledných hodnot, tvorba výstupní zprávy, způsob verifikace správného návrhu PMS systému. 6.Studie harmonické analýzy – metodika výpočtu podle IEC 1000-2-6, zdroje rušení, typická spektra rušení, způsob získávání vstupních dat, koeficient různosti pro více zdrojů rušení podle PNE 33 3430. Charakteristiky napájecího napětí podle ČSN EN 50160. 7.Studie harmonické analýzy – Sestavení simulačních modelů a nastavení parametrů simulace. Metoda analýzy a prezentace výsledných hodnot. Tvorba výstupní zprávy. 8.Dimenzování jištění v sítích nn – Charakteristiky jisticích prvků, zásady pro volbu a nastavení jisticích prvků. Vypínací charakteristiky (TCC křivky), částečná a úplná selektivita v sítích nn, způsob možného dosažení selektivity. 9.Dimenzování jištění v sítích vn – přehled ochran používaných v sítích vn. Číselné kódy ochran podle ANSI. Vypínací charakteristiky ochran v sítích vn. Volba vhodných ochran pro chránění elektrických zařízení podle ČSN 33 3051. 10.Způsob určení kapacitních proudů při zemním spojení v izolovaných sítích vn – Problematika zemních spojení, výpočet zemních proudů, návaznost na koordinaci s ochranami v vn, způsob tvorby výstupní zprávy (Earth Fault Calculation Report). 11.Návrh a koordinace ochran v sítích vn - TCC křivky, nastavení a volba správné ochrany, dokumentace nastavení ochran (Protection Setting Table). Způsob vyhodnocení a dosažení selektivity. 12.Dimenzování přístrojových transformátorů – dimenzování přístrojových transformátorů napětí, dimenzování přístrojových transformátorů proudů pro vybrané typy ochran. 13.FMEA analýza – Analýza příčin a důsledků poruch, její praktické využití při projektování kritických obvodů. 14.Spolehlivost a pohotovost silnoproudých průmyslových systémů – matematické výrazy pro ukazatele bezporuchovosti, bloková schémata, metody výpočtu podle IEEE493/2007. Seznam cvičení:1.Sestavení a oživení modelu synchronního stroje – model synchronního stroje v grafickém preprocesoru ATP Draw s bloky AVR a GOV. 2.Sestavení a oživení modelu asynchronního stroje – ověření chování motoru, způsob odladění momentové charakteristiky, zadání momentu pracovního mechanismu. 3.Motor Start Study – parametry vlastní simulace, získávání dat z výstupních textových souborů, přesnost simulace, způsob prezentace a praktická tvorba výstupní zprávy. 4.Sestavení modelu silnoproudé sítě pro studie dynamických stabilit sítě 5.Simulace dynamické stability sítí - parametry vlastní simulace, získávání dat z výstupních textových souborů, přesnost simulace, způsob prezentace a praktická tvorba výstupní zprávy. 6.Sestavení modelu silnoproudé sítě pro harmonickou analýzu 7.Simulace harmonické analýzy - parametry vlastní simulace, získávání dat z výstupních textových souborů, přesnost simulace, způsob prezentace a praktická tvorba výstupní zprávy. 8.Písemný test č. 1, zadání semestrální práce 9.Programové prostředí Sichr pro návrh dimenzování vedení a jištění v sítích nn 10.Programové prostředí Ecodial pro návrh dimenzování vedení a jištění v sítích nn 11.Praktické vyhodnocení a návrh ochran v sítích vn, Protection Device Coordination Study. 12.Praktické vyhodnocení a návrh ochran v sítích vn, Protection Device Coordination Study. 13.Písemný test II 14.Obhajoba projektu, zápočet Projekt: Numerická simulace zadané analýzy silnoproudého systému včetně tvorby výstupní zprávy.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2017/2018 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40  25
        Zkouška Zkouška 60  11
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (N2661) Projektování elektrických systémů a technologií P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N2661) Projektování elektrických systémů a technologií K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2661) Projektování elektrických systémů a technologií P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2661) Projektování elektrických systémů a technologií K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2661) Projektování elektrických systémů a technologií P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2661) Projektování elektrických systémů a technologií K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2661) Projektování elektrických systémů a technologií P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2661) Projektování elektrických systémů a technologií K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku