Rok akademicki: 2016/2017 Kod: EEL EE-s Punkty ECTS: 4. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

Transkrypt

1 Nazwa modułu: Ochrona odgromowa i przepięciowa Rok akademicki: 2016/2017 Kod: EEL EE-s Punkty ECTS: 4 Wydział: Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej Kierunek: Elektrotechnika Specjalność: Elektroenergetyka Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 1 Strona www: Osoba odpowiedzialna: Furgał Jakub (furgal@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: mgr inż. Pająk Piotr (ppajak@agh.edu.pl) dr inż. Kuniewski Maciej (maciek@agh.edu.pl) Furgał Jakub (furgal@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 zna przyczyny i skutki stanów przejściowych w układach elektroenergetycznych oraz zasady ochrony i koordynacji układów elektroenergetycznych w EL2A_W12 Egzamin, Kolokwium M_W002 zna aktualne trendy rozwojowe oraz najistotniejsze nowe osiągnięcia z zakresu elektrotechniki i kierunków pokrewnych EL2A_W14 Odpowiedź ustna Umiejętności M_U001 potrafi stosować ochronę przeciwprzepięciową i odgromową oraz przeciwzakłóceniową, a także postępowanie zgodne z zasadami ochrony i koordynacji układów elektroenergetycznych w EL2A_U12 Egzamin, Kolokwium M_U002 potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania złożonego zadania inżynierskiego o charakterze badawczym, z zakresu wybranej przez siebie specjalności EL2A_U15 Kolokwium Kompetencje społeczne 1 / 5

2 M_K001 potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy EL2A_K01 Odpowiedź ustna Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 Umiejętności M_U001 M_U002 zna przyczyny i skutki stanów przejściowych w układach elektroenergetycznych oraz zasady ochrony i koordynacji układów elektroenergetycznych w zna aktualne trendy rozwojowe oraz najistotniejsze nowe osiągnięcia z zakresu elektrotechniki i kierunków pokrewnych potrafi stosować ochronę przeciwprzepięciową i odgromową oraz przeciwzakłóceniową, a także postępowanie zgodne z zasadami ochrony i koordynacji układów elektroenergetycznych w potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania złożonego zadania inżynierskiego o charakterze badawczym, z zakresu wybranej przez siebie specjalności Kompetencje społeczne M_K001 potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład 2 / 5

3 1.Charakterystyka ogólna przepięć (2 godz) Źródła przepięć generowanych w układach elektroenergetycznych i instalacjach niskiego napięcia. Podział przepięć. Parametry charakteryzujące przepięcia i zakres ich zmienności. Podstawy koordynacji izolacji. 2.Mechanizm powstawania wyładowań piorunowych (2 godz) Zjawisko burzy, mechanizmy elektryzacji chmury, zjawisko pioruna i fazy jego rozwoju. Rodzaje wyładowań piorunowych doziemnych. 3.Rozwój wyładowań piorunowych i ich podstawowe parametry (2 godz) Wartości typowe parametrów pioruna. Energia wyładowania piorunowego, a pojęcie energii właściwej. Zjawisko lidera oddolnego. Koncepcje odległości decyzji wyładowania, stref osłonowych i testu toczącej się kuli. 4.Narażenia obiektów budowlanych od wyładowań piorunowych (2 godz) Koncepcja powierzchni zastępczej dla wyładowania piorunowego. Oczekiwana częstość uderzeń pioruna w obiekty o różnych konfiguracjach. Specyfika narażenia obiektów wysokich. Zjawisko iskry wtórnej: narażenia ludzi od napięcia dotykowego i krokowego. 5.Ochrona odgromowa obiektów budowlanych (2 godz) Ocena konieczności ochrony budynków od bezpośrednich wyładowań piorunowych. Ogólne zasady ochrony odgromowej obiektów budowlanych: metody ochrony zewnętrznej i wewnętrznej. Konstrukcje instalacji piorunochronnych. 6.Zalecenia normalizacyjne w zakresie ochrony odgromowej budynków (2 godz) Charakterystyka wybranych aspektów międzynarodowego i krajowego stanu prawnego w zakresie ochrony odgromowej obiektów budowlanych. Zasady ochrony zewnętrznej i wewnętrznej urządzeń. Ochrona aparatury przed impulsem elektromagnetycznym wyładowania. 7.Ochrona linii napowietrznych i stacji elektroenergetycznych od bezpośrednich wyładowań piorunowych (2 godz) Ochrona odgromowa napowietrznych linii przesyłowych wysokiego napięcia. Zjawisko przeskoku odwrotnego. Ochrona rozdzielni elektroenergetycznych napowietrznych od bezpośrednich uderzeń piorunów. 8.Propagacja przepięć w elektroenergetycznych liniach przesyłowych (2 godz) Mechanizm rozprzestrzeniania się fal przepięciowych w liniach napowietrznych i kablowych. Wpływ parametrów linii przesyłowych i punktów nieciągłości na przepięcia przykłady obliczeniowe. Warunki powstawania odbić wielokrotnych fal napięciowych w liniach elektroenergetycznych. Obliczenia przepięć w liniach metodą rozkładu jazdy. 9.Przepięcia w uzwojeniach urządzeń elektrycznych (2 godz) Zjawiska falowe w uzwojeniach urządzeń elektrycznych, schematy zastępcze uzwojeń. Rozkłady przepięć w transformatorach i maszynach elektrycznych. Metody ograniczania przepięć wewnętrznych w uzwojeniach. 10.Przepięcia łączeniowe w układach elektroenergetycznych (2 godz) Mechanizm powstawania przepięć łączeniowych. Przepięcia generowane podczas łączenia transformatorów, linii przesyłowych i baterii kondensatorów. Metody ograniczania przepięć łączeniowych w sieciach elektrycznych: synchronizacja łączeń, stosowanie łączników z rezystorami. 11.Narażenia przepięciowe urządzeń podczas zwarć w sieciach elektrycznych (2 godz) Mechanizm powstawania przepięć ziemnozwarciowych w sieciach średnich napięć i ich typowe przebiegi. Zalecenia dotyczące wartości prądów ziemnozwarciowych w sieciach elektrycznych. Wpływ sposobu uziemienia punktu neutralnego sieci elektrycznych na przepięcia. Metody kompensacji prądu ziemnozwarciowego i ograniczania przepięć podczas zwarć doziemnych. 12.Ochrona urządzeń elektrycznych od przepięć (3 godz) Charakterystyka rozwoju ochrony przepięciowej w układach elektroenergetycznych Budowa cewek i kondensatorów stosowanych w ochronie przepięciowej. Rozwój konstrukcji 3 / 5

4 ograniczników przepięć z iskiernikami. Charakterystyka współczesnych metod ochrony od przepięć urządzeń elektrycznych. Podstawowe charakterystyki odgromników wydmuchowych i zaworowych. Budowa i właściwości ochronne ograniczników przepięć z tlenków metali. 13.Stosowanie ograniczników przepięć w układach elektroenergetycznych (3 godz) Dobór parametrów beziskiernikowych ograniczników przepięć. Lokalizacja ograniczników w sieciach elektrycznych. Zasady stosowania ograniczników przepięć do ochrony od przepięć kabli elektroenergetycznych, transformatorów i maszyn wirujących, rozdzielni wysokich i najwyższych napięć. 14.Przepięcia w instalacjach elektrycznych niskiego napięcia (2 godz) Narażenia przepięciowe urządzeń niskiego napięcia i aparatury elektronicznej. Wpływ ochrony odgromowej na przepięcia w instalacjach elektrycznych. Zalecenia normalizacyjne odnośnie do wytrzymałości elektrycznej urządzeń niskiego napięcia. Koordynacja izolacji instalacji elektrycznych. laboratoryjne 1.Przepięcia piorunowe w instalacjach elektrycznych (3 godz) 2.Badanie rozkładów przepięć w transformatorach (3 godz) 3.Badanie przepięć przenoszonych przez uzwojenia transformatorów (3 godz) 4.Modelowanie przepięć łączeniowych w liniach elektroenergetycznych (3 godz) 5.Modelowanie przepięć piorunowych w liniach elektroenergetycznych (3 godz) 6.Modelowanie przepięć ziemnozwarciowych w układach elektroenergetycznych (3 godz) 7.Badania modelowe strefy ochronnej instalacji odgromowej (3 godz) 8.Badanie charakterystyk dynamicznych napięciowo-prądowych ograniczników przepięć (3 godz) 9.Ochrona przepięciowa urządzeń elektrycznych (4 godz) Sposób obliczania oceny końcowej 1.Aby uzyskać pozytywną ocenę końcową niezbędne jest uzyskanie pozytywnej oceny z laboratorium i egzaminu. 2.Ocena końcowa ustalana jest na podstawie wartości średniej ocen z laboratorium i egzaminu. Wymagania wstępne i dodatkowe wiedza z zakresu teorii obwodów elektrycznych i inżynierii wysokich napięć Zalecana literatura i pomoce naukowe 1.Flisowski Z.: Technika wysokich napięć. WNT, Warszawa, Sowa A.: Kompleksowa ochrona odgromowa i przepięciowa. COSiW, Warszawa, Sowa A., Jężak S.: Ochrona przed przepięciami w typowych obiektach zakładów energetycznych. PTPiREE, Poznań, Furgał J. (red.): Przepięcia i ochrona przepięciowa. Skrypt Uczelniany AGH, Nr 1246, Kraków, Praca zbiorowa: Vademecum elektryka. COSiW SEP, Warszawa, Praca zbiorowa: Poradnik inżyniera elektryka (t. I), WNT, Warszawa, Normy PN- IEC, PN-EN Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak 4 / 5

5 Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Przygotowanie do zajęć Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 28 godz 20 godz 28 godz 30 godz 106 godz 4 ECTS 5 / 5