Védelmi rendszerek és méréstechnika

A tantárgy angol neve: Protection Systems and Measurement Technology

Adatlap utolsó módosítása: 2023. szeptember 7.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar 		villamosmérnöki szak
MSc képzés
Villamosenergia-rendszerek főspecializáció
A2 tantárgy
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIVEMA17   2/1/0/v 5  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Kiss Péter,
4. A tantárgy előadója

Dr. Kiss Péter, docens, BME-VIK Villamos Energetika Tanszék

Dr. Ladányi József, docens, BME-VIK Villamos Eenergetika Tanszék

Hackel Kristóf, Protecta Kft.

egyéb meghívott előadók
5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít villamos energetika, villamosenergia-rendszerek elemei, felépítése, alapvető méréstechnikai alapismeretek
6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM
(TárgyEredmény( "BMEVIVEMA04", "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIVEMA04", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

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

7. A tantárgy célkitűzése A tárgy célja, hogy megismertesse a hallgatókkal a villamosenergia-rendszerben, az erőművekben, az ipari és kommunális hálózaton fellépő meghibásodások hárítására szolgáló védelmek elveit, beállításait, a korszerű megvalósításhoz szükséges méréstechnikai és mikroprocesszoros jelfeldolgozáshoz kapcsolódó ismereteket, a rendszerirányítással kommunikálni képes intelligens védelmekkel bezárólag, továbbá a VER megbízható működését fenntartó üzemviteli és üzemzavar elhárító automatikák feladatait és kialakítását. 
8. A tantárgy részletes tematikája

Előadások:

  1. Védelmi alapfogalmak, védelmekkel és védelmi rendszerekkel szemben támasztott követelmények, generációk, védelmi rendszer tervezése. Védelmi tartalékolás, távoli, közeli tartalékvédelem, megszakító beragadási védelem. Védelmi filozófia és stratégia, megoldások. Túláramvédelem.
  2. Automatikák felosztása, feladatuk, szerepük a villamosenergia-rendszerben. Visszakapcsoló, átkapcsoló és rendszerautomatikák. Zárlati teljesítményirány érzékelés.
  3. Differenciál elvű védelmek és megoldások.
  4. Távolsági védelmek.
  5. Védelmi parancsátvitel. Hálózati inverterek védelmei.
  6. Komplex transzformátor védelem funkciói: túláramvédelem, differenciál védelem, felharmonikus reteszelés, védelem a bekapcsolási áramlökések ellen. Komplex generátor védelem jellemző funkciói: 100 %-os testzárlat védelem, aszimmetria védelem, forgórész védelem, szinkronozás.
  7. Primer és szekunder mérőváltók, a jelek galvanikus leválasztása. Áramváltó méretezése.
  8. VER mennyiségek speciális méréstechnikai megoldásai, védelmekben alkalmazott korszerű méréstechnikai és SW technológiai megoldások.
  9. A védelmek illesztése az alállomási üzemirányítási rendszerbe. Az üzemirányítási rendszer feladata, felépítése. A védelmek és az üzemirányítási rendszer összeolvadása. Az üzemirányítási feladatok megvalósítása komplex védelmi készülékekkel.
  10. A digitális védelmek a korszerű alállomási információs rendszerben. A szerver-kliens kapcsolat az Ethernet rendszerben. WAMS. A kommunikációs feladatok az információs rendszerben. Hagyományos és korszerű megoldások. Kommunikációs szabvány és megvalósítása a korszerű védelmekben. Fejlődési tendenciák az alállomási szekunder technológiában.
  11. Elektromágneses összeférhetőség (EMC) fogalma, zavarjelenségek, EMC megvalósításának módja, EMC tervezés.
  12. Alállomási elektromágneses zavartípusok, környezetek és jelvezetékek osztályozása, zavartűrés vizsgálati eljárások.
  13. Alállomási árnyékolási megoldások, földelés és EMC. 

Gyakorlatok:

  1. Transzformátor differenciál védelme
  2. Távolsági védelem beállítás számítása.
  3. Túláram-idő védelem beállítás számítása középfeszültségű sugaras hálózaton 1.
  4. Túláram-idő védelem beállítás számítása középfeszültségű sugaras hálózaton 2.
  5. Túláram-idő védelem beállítás számítása közép/kisfeszültségű transzformátor leágazó védelme esetén.
  6. Zárlatkorlátozás, megszakítóberagadási védelmek, visszakapcsoló automatika, zavaríró regisztrátumok elemzése.
  7. Digitális védelem felprogramozása.
9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Multimédiás eszközökkel támogatott előadás, gyakorlati számítási feladatok, esettanulmányok.
10. Követelmények

Szorgalmi időszakban:

Az aláírás megszerzésének feltétele:

  • a zárthelyi legalább 40%-os szintű teljesítése;
  • részvétel az előadások és gyakorlatok legalább 70%-án.
Vizsgaidőszakban:

A vizsgára bocsátás feltétele a félévközi követelmények teljesítése.

A félév lezárásának módja: Írásbeli vizsga az előadott és az önálló feldolgozásra kijelölt tananyagból szóbeli javítási lehetőséggel.

A végső érdemjegy a zárthelyin és az írásbeli/szóbeli vizsgán szerzett jegy 20%, ill. 80%-os súlyozással számított átlaga.

A tárgyból elővizsgát tartunk a pótlási héten.

11. Pótlási lehetőségek A félév során lehetőséget adunk a nagyzárthelyi egyszeri pótlására a kar által ütemezett pótzárthelyi időpontban.
12. Konzultációs lehetőségek Igény esetén előzetesen egyeztetett időpontban konzultációt biztosítunk.
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Védelmek és automatikák villamosenergia-rendszerekben. 1988. Budapest, MEE - Műszaki Könyvkiadó. Szerkesztette Póka Gyula

Elektronikus jegyzetek, segédanyagok a tárgy moodle oldalán és a Protecta Kft. dokumentumtárában.
14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra42
Félévközi készülés órákra13
Felkészülés zárthelyire25
Házi feladat elkészítése0
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása20
Vizsgafelkészülés50
Összesen150
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Dr. Ladányi József, docens, BME-VIK Villamos Energetika Tanszék

Dr. Kiss Péter, docens, BME-VIK Villamos Energetika Tanszék