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

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.

A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

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.

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.

előadás, számítógépes gyakorlat

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.

Egy pótZH alkalom a szorgalmi időszakban.

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

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.