Przedmiot: Ochrona przeciwprzepięciowa Karta (sylabus) modułu/przedmiotu ELEKTROTECHNIKA (Nazwa kierunku studiów) Kod przedmiotu: E40/2_D Typ przedmiotu/modułu: obowiązkowy obieralny X Rok: czwarty Semestr: siódmy Nazwa specjalności: Przetwarzanie i użytkowanie energii elektrycznej Automatyzacja i elektryfikacja kopalń Studia stacjonarne X Studia niestacjonarne Rodzaj zajęć: Liczba godzin: Wykład 5 Ćwiczenia - Laboratorium - Projekt - Liczba punktów ECTS: 2 C C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C0 C C2 C3 2 EK Cel przedmiotu Zapoznanie studentów ogólnymi zagadnieniami dotyczącymi ochrony, Wprowadzenie do przedmiotu Ochrona przeciwprzepięciowa, Charakter i podstawowe parametry przebiegów przepięciowych występujących w sieciach elektroenergetycznych Wytrzymałość udarowa układów izolacji stałej ciekłej i gazowej Zagrożenia izolacji urządzeń powstające w wyniku oddziaływania przepięć, znormalizowane poziomy napięciowe Pojęcie linii długiej, zjawiska falowe, pojęcie linii bezstratnej Zjawiska falowe w uzwojeniach transformatorów i maszyn wirujących Źródła przepięć powstawanie chmur burzowych i wyładowań atmosferycznych ocena zagrożenia piorunowego Źródła przepięć, przepięcia łączeniowe, zwarciowe, ferrorezonansowe i dorywcze Elementy ochronne stosowane w ochronie Koordynacja izolacji metody koordynacyjne Ochrona przeciwprzepięciowa linii i stacji elektroenergetycznych Ochrona przeciwprzepięciowa obiektów budowlanych, strefy ochronne Własności uziomów stosowanych w ochronie Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych kompetencji Ma wiedzę w zakresie zjawisk techniki wysokonapięciowej, statycznej i udarowej wytrzymałości izolacji stałej ciekłej i gazowej oraz budowy urządzeń elektroenergetycznych Ma podstawową wiedzę z przedmiotu Technika Wysokich Napięć w zakresie układów izolacyjnych Efekty kształcenia W zakresie wiedzy: Student potrafi określić podstawowe parametry napięć przepięciowych i zna różnicę pomiędzy nimi a napięciami roboczymi oraz pomiędzy wytrzymałością udarową a statyczną dla różnych układów izolacyjnych. Student jest w stanie określić zagrożenia dla poszczególnych układów izolacyjnych powstające
EK0 EK Student zna zjawiska falowe mogące powstać u urządzeniach elektroenergetycznych na skutek oddziaływania przepięć Student zna mechanizmy powstawania wyładowań atmosferycznych i jest w stanie określić zagrożenie piorunowe Student potrafi określić źródła przepięć powstających w układach elektroenergetycznych i ich parametry Student zna budowę i zasadę działania elementów ochronnych stosowanych w ochronie Student zna zasady koordynacji izolacji i metody koordynacyjne Student zna zasady ochrony przeciwprzepieciowej linii i stacji elektroenergetycznych Student zna zasady ochrony obiektów budowlanych i określić strefę ochronną dla obiektu budowlanego Student ma wiedzę o systemach uziomów stosowanych w ochronie W zakresie umiejętności: Student umie ocenić zagrożenie dla ludzi i urządzeń związane z występowaniem różnego rodzaju przepięć, w tym przepięć atmosferycznych. Student potrafi wybrać odpowiedni środek ochrony i odgromowej w zależności od rodzaju zagrożenia. W zakresie kompetencji społecznych: Student posiada świadomość wpływu prawidłowo wykonanej ochrony na bezpieczeństwo ludzi i urządzeń elektroenergetycznych Treści programowe przedmiotu Forma zajęć wykłady Treści programowe: Liczba godzin: W Wstęp. Podstawowe pojęcia dotyczące przepięć i ochrony W2 Rodzaje przepięć występujących w urządzeniach elektroenergetycznych, charakterystyki czasowe, współczynnik przepięć W3 Wytrzymałość udarowa układów izolacji stałej ciekłej i gazowej, charakterystyki ochronne izolacji urządzeń W4 Zagrożenia izolacji występujące na skutek oddziaływania przepięć znormalizowane zakresy napięciowe W5 Pojęcie linii długiej, linia bezstratna, trafienie fali na punkt węzłowy, wielokrotne odbicia fal, współczynniki przejścia i odbicia fali W6 Trafienie fali na skupioną pojemność i indukcyjność. Układy linii ze zmianą impedancji falowej W7 Zjawiska falowe w uzwojeniach transformatorów i maszyn wirujących, zagrożenia W8 Źródła przepięć, powstawanie chmur burzowych, wyładowania atmosferyczne, ocena zagrożenia piorunowego W9 Źródła przepięć, przepięcia łączeniowe, zwarciowe, dorywcze, zjawisko ferrorezonansu W0 Elementy stosowane w ochronie, ochronniki SPD, iskierniki, odgromniki wydmuchowe, odgromniki zaworowe SiC. Parametry i charakterystyki W Odgromniki ZnO, budowa parametry i charakterystyki. Obudowy ochronne odgromników, awaryjność. Koordynacja izolacji metody koordynacyjne deterministyczna, statystyczna, statystyczna uproszczona. W2 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych, wyznaczanie stref ochronnych kąta ochronnego, toczącej się kuli, ochrona linii i stacji
W3 Strefowa koncepcja ochrony odgromowej W4 Uziomy w ochronie odgromowej W5 Zaliczenie pisemne test. Suma godzin: 5 F P Narzędzia dydaktyczne Wykłady - prezentacja multimedialna, analiza skutków degradacji izolacji przy narażeniach elektrycznych i oddziaływaniach eksploatacyjnych, poznanie budowy urządzeń elektrycznych na stacji wysokich napięć Sposoby oceny Ocena formująca: Pisemne sprawdzenie poziomu przygotowania studentów do każdego ćwiczenia przed przystąpieniem do jego wykonania, ocena wykonanych sprawozdań z ćwiczeń. Ocena podsumowująca: Wykład pisemny i ustny egzamin z przedmiotu Obciążenie pracą studenta Forma aktywności Średnia liczba godzin na realizowanie aktywności Godziny kontaktowe z wykładowcą, realizowane w formie zajęć dydaktycznych łączna liczba 5 godzin w semestrze Godziny kontaktowe z wykładowcą realizowane w formie (np. konsultacji) łączna liczba godzin w 5 semestrze Przygotowanie się do zajęć łączna liczba godzin 30 w semestrze Suma 50 Sumaryczna liczba punktów ECTS dla przedmiotu 2 Literatura podstawowa i uzupełniająca Zdobysław Flisowski, Technika wysokich napięć, Warszawa 2005 2 Andrzej Sowa, Ochrona odgromowa i przeciwprzepięciowa, 3 Krystian Leonard Chrzan, Wysokonapięciowe ograniczniki przepięć Wrocław 2003, 4 Stanisław Szpor, Henryk Dzierżek, Wojciech Winiarski, Technika wysokich napięć 5 Wacław Lindmanowski, Przepięcia i miernictwo wysokonapięciowe, 6 Zbigniew Gacek, Technika wysokich napięć, Warszawa
Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu kształcenia do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) Stopień w jakim efekty kształcenia związane są z przedmiotem Macierz efektów kształcenia Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne Sposoby oceny EK EA_W3 (W,W2, (C,C2) W3,W4,L) (,2) F, P (W2,W6,W5, EA_W3 (C5, C3) W7,L2,L3,L4,L 2) (,2) F, P EA_W3 (W5,W8, (C3,C6) L5,L7,L8) (,2) F, P + (W,C4, EA_W3 (C7) C6,C7,L5,L6 L9,L0,L,) (,2) F, P (W2,W3,W EA - U4 (C3, C8, C9) 4 L5) (,2) F, P (W2,W5,W6 EA - U4 (C4, C6) W8,W,W3,L5) (,2) F, P EA - U4 (W8,W9,W0, (C2,C7) W3) (,2) F, P EA - U4 (C4,C5,C9) (W5,W6,L4) (,2) F, P (W,W2,W EA - U4 (C8, C9) 3 (,2) F, P F, P W4) EK0 EA - K02 + (C,C9) (W,W4) (,2) F, P F, P 2 (ndst) 3 (dst) EK EK0 EK Formy oceny - szczegóły Nie potrafi wymienić podstawowych parametrów przepięć Nie potrafi wymienić zagrożeń dla poszczególnych układów izolacyjnych powstających na skutek przepięć Nie potrafi wymienić zjawisk falowych powstających w urządzeniach elektroenergetycznych Nie potrafi wymienić mechanizmów wyładowań atmosferycznych i nie jest w stanie określić zagrożenia piorunowego Nie potrafi wymienić źródeł przepięć powstających w układach elektroenergetycznych i ich parametrów Nie potrafi wymienić elementów ochronnych stosowanych w ochronie Nie potrafi wymienić zasad koordynacji izolacji i metod koordynacyjnych Nie potrafi wymienić zasad ochrony linii i stacji elektroenergetycznych Nie potrafi wymienić zasad ochrony obiektów budowlanych Nie potrafi wymienić parametrów uziomów stosowanych w ochronie Potrafi wymienić podstawowe parametry przepięć i różnice pomiędzy nimi a napięciami roboczymi Potrafi ogólnie wymienić zagrożenia dla poszczególnych układów izolacyjnych powstających Potrafi ogólnie wymienić zjawiska falowe powstające w urządzeniach elektroenergetycznych
3+ (dst+) 4 (db) 4+ (db+) EK0 EK0 EK EK0 EK Potrafi ogólnie wymienić mechanizmy wyładowań atmosferycznych oraz jest w stanie ogólnie określić zagrożenie piorunowe Potrafi w sposób ogólny wymienić źródła przepięć w układach elektroenergetycznych i ich parametry Potrafi w sposób ogólny wymienić elementy ochronne stosowane w ochronie Potrafi w sposób ogólny wymienić zasady koordynacji izolacji i metody koordynacyjne Potrafi w sposób ogólny wymienić zasady ochrony linii i stacji elektroenergetycznych Potrafi w sposób ogólny wymienić zasady ochrony obiektów budowlanych i ogólnie omówić sposób wyznaczania strefy ochronnej Potrafi w sposób ogólny wymienić parametry uziomów stosowanych w ochronie Zna w sposób ogólny podstawowe parametry przepięć i różnice pomiędzy nimi a napięciami roboczymi Potrafi dokładnie wskazać zagrożenia dla poszczególnych układów izolacyjnych powstających Zna ogólne mechanizmy zjawisk falowych powstających w urządzeniach elektroenergetycznych Potrafi wymienić mechanizmy wyładowań atmosferycznych oraz jest w stanie określić zagrożenie piorunowe Potrafi wymienić rodzaje przepięć występujących w sieciach elektroenergetycznych i ogólnie omówić ich parametry Potrafi w sposób ogólny wymienić elementy ochronne stosowane w ochronie oraz zna w sposób ogólny ich budowę Potrafi w sposób ogólny wymienić zasady koordynacji izolacji i ogólnie omówić metody koordynacyjne Potrafi wymienić zasady ochrony linii i stacji elektroenergetycznych Potrafi wymienić zasady ochrony obiektów budowlanych i ogólnie omówić sposób wyznaczania strefy ochronnej Potrafi wymienić parametry uziomów stosowanych w ochronie Potrafi wymienić podstawowe parametry przepięć i zna różnicę pomiędzy nimi a napięciami roboczymi oraz wytrzymałością statyczną i udarową Potrafi wymienić zagrożenia dla poszczególnych układów izolacyjnych powstających na skutek przepięć Potrafi wymienić zjawiska falowe powstające w urządzeniach elektroenergetycznych na skutek przepięć Potrafi dokładnie wymienić mechanizmy wyładowań atmosferycznych oraz jest w stanie ogólnie określić zagrożenie piorunowe Potrafi wyczerpująco wymienić rodzaje przepięć występujących w sieciach elektroenergetycznych i omówić ich parametry Potrafi w sposób wyczerpującywymienić elementy ochronne stosowane w ochronie oraz zna ich budowę Potrafi w sposób ogólny wymienić zasady koordynacji izolacji i wyczerpująco omówić metody koordynacyjne Potrafi wyczerpującowymienić zasady ochrony linii i stacji elektroenergetycznych Potrafi dokładnie wymienić zasady ochrony obiektów budowlanych i sposób wyznaczania strefy ochronnej Potrafi dokładnie wymienić parametry uziomów stosowanych w ochronie Zna w sposób szczegółowy podstawowe parametry przepięć i zna różnicę pomiędzy nimi a napięciami roboczymi oraz wytrzymałością statyczną i udarową Potrafi dokładnie wskazać zagrożenia dla poszczególnych układów izolacyjnych powstających
5 (bdb) EK0 EK EK0 Zna mechanizmy zjawisk falowych powstających w urządzeniach elektroenergetycznych na skutek przepięć potrafi je ogólnie scharakteryzować dla rożnych przypadków odbić fali Potrafi dokładnie mechanizmy wyładowań atmosferycznych oraz jest w stanie dokładnie określić zagrożenie piorunowe różnych elementów sieci Potrafi dokładnie wymienić rodzaje przepięć występujących w sieciach elektroenergetycznych i ich parametry oraz szczegółowo podać skutki oddziaływania przepięć Potrafi szczegółowo wymienić elementy ochronne stosowane w ochronie i potrafi w sposób ogólny omówić ich budowę Potrafi w sposób szczegółowy wymienić zasady koordynacji izolacji i wyczerpujaco metody koordynacyjne oraz zasady ich stosowania Potrafi w sposób szczegółowy wymienić zasady ochrony linii i stacji elektroenergetycznych Potrafi w sposób wyczerpujący wymienić zasady ochrony obiektów budowlanych i sposób wyznaczania strefy ochronnej Potrafi wsposób wyczerpujący omówić parametry uziomów stosowanych w ochronie Potrafi wyczerpująco wymienić podstawowe parametry przepięć i zna różnicę pomiędzy nimi a napięciami roboczymi oraz wytrzymałością statyczną i udarową Potrafi szczegółowo wymienić zagrożenia dla poszczególnych układów izolacyjnych powstających Potrafi szczegółowo wymienić zjawiska falowe powstające w urządzeniach elektroenergetycznych potrafi je ogólnie scharakteryzować dla rożnych przypadków odbić fali Potrafi szczegółowo wymienić mechanizmy wyładowań atmosferycznych oraz jest w stanie dokładnie określić zagrożenie piorunowe Potrafi w sposób wyczerpujący wymienić źródła przepięć w układach elektroenergetycznych i ich parametry oraz szczegółowo podać skutki oddziaływania przepięć Potrafi szczegółowo wymienić elementy ochronne stosowane w ochronie i potrafi w sposób wyczerpujący omówić ich budowę Potrafi w sposób szczegółowy wymienić zasady koordynacji izolacji i szczegółowo metody koordynacyjne oraz zasady ich stosowania Potrafi w sposób szczegółowy wymienić zasady ochrony linii i stacji elektroenergetycznych i metody stosowane do ich ochrony Potrafi w sposób wyczerpujący wymienić zasady ochrony obiektów budowlanych i dokładnie zna sposób wyznaczania strefy ochronnej Potrafi wsposób wyczerpujący omówić parametry uziomów stosowanych w ochronie oraz zna wpływ rodzaju gruntu na parametry uziomów Prowadzący zajęcia: Jednostka organizacyjna: Czesław Mariusz Kozak Instytut Nauk Technicznych i Lotnictwa Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Chełmie