Predmet:

Transformator u elektroenergetskom sustavu

Nositelji:

Prof.dr.sc. Ivo Uglešić, prof.dr.sc. Ante Marušić, prof.dr.sc. Ivica Pavić

Opis:

Predmet daje temeljna znanja o pogonu transformatora u elektroenergetskom sustavu. Obrađuje se utjecaj regulacionih transformatora na upravljanje naponima u sustavu po iznosima i faznom kutu. Analiziraju se unutrašnji i vanjski kvarovi na transformatoru te utjecaj elektroenergetske mreže na veličinu struje kvara. Posebno se analiziraju problemi uklapanja i preuzbude transformatora. Obrađuju se izolacione razine te prenaponi u transformatoru. Objašnjava se izbor prenaponske zaštite transformatora. Predstavljaju se modeli transformatora za analize pogonskih i prijelaznih stanja. Obrađuje se izbor karakteristika naponskih i strujnih transformatora. Definira se zaštita energetskih transformatora i njena koordinacija s ostalim zaštitama u elektroeneregetskom sustavu. Specifične zaštitne funkcije spojnih, distribucijskih i blok transformatora.

 

ECTS:

6

Sati predavanja:

40

Kompetencije:

Predmet osposobljava studenta za izbor karakteristika energetskih i mjernih transformatora u postrojenjima kao i razumijevanje njihovog ponašanja u različitim pogonskim uvjetima.

Oblici provođenja nastave:

Predavanja, vježbe i seminarski radovi

Nastavne cjeline:

Naziv

Sati

Pogon transformatora u elektroenergetskom sustavu.

2

Regulacioni transformator; upravljanje naponima u elektroenergetskom sustavu po iznosu i kutu. Zaštita transformatora s uzdužnom i poprečnom regulacijom.

2

Struje kratkog spoja u elektroenergetskom sustavu i njihov utjecaj na transformator.

3

Utjecaj struje uklapanja na diferencijalnu zaštitu. Preuzbuda transformatora.

3

Izolacijske razine transformatora u odnosu na pogonske napone i privremene, atmosferske i sklopne prenaponi. Prenaponska zaštita.

6

Modeli transformatora za analizu pogonskih i prijelaznih stanja.

6

Naponski transformatori u prijelaznim stanjima

2

Strujni transformatori u prijelaznim stanjima

2

Izbor mjernih transformatora s aspekta zaštite

2

Zaštita transformatora i njena koordinacija s ostalim zaštitnim uređajima u sustavu.

2

Relejna zaštita energetskih transformatora.

4

Zaštita distribucijskih transformatora.

4

Specifičnosti zaštite generatorskog transformatora u elektranama.

2

Način polaganja:

Seminarski rad, usmeni ispit

Literatura:

1. Hadi Saadat: Power System Analysis, McGraw-Hill Companies, 2002.

2. C. Bayliss: Transmission and Distribution Electrical Engineering, Elsevier, Amsterdam, 2003.

3. P. Rush: Network Protection and Automation Guide, Alstom T&D Energy Automation & Information, Levallois-Perret, 2002.

Semestar:

1

Izvođenje na engleskom:

Da

Predmet:

Motrenje, dijagnostika i održavanje transformatora

Nositelji:

Prof.dr.sc. Zdenko Godec, dr.sc. Antun Mikulecky, prof.dr.sc. Nedjeljko Perić

Opis:

Predmet upoznaje studenta s veličinama karakterističnim za nadzor rada transformatora, metodama mjerenja, automatizacijom mjerenja, sustavima motrenja, dijagnostikom stanja i kvarova, održavanjem transformatora, mjernim pretvornicima i ostalim sklopovima sustava motrenja, fizikalnim osnovama, interpretacijom rezultata motrenja i dijagnostike, procjenom rizika kvara i načinom izbora sustava za motrenje određenog transformatora, procjenom potroška vijeka trajanja transformatora, mogućnošću preopterećivanja, te optimiranim gospodarenjem transformatorom.

ECTS:

6

Sati nastave:

40

Kompetencije:

Student će razumjeti dijagnostičke postupke i moći samostalno definirati veličine za motrenje određenog transformatora uzimajući u obzir njegovu važnost, stanje, opterećenje i rizik kvara. Također će moći interpretirati rezultate motrenja, te primijeniti upozorenja, analize i preporuke sustava motrenja za optimalno gospodarenje transformatorom.

Oblici provođenja nastave:

Predavanja, vježbe i seminarski radovi

Nastavne cjeline:

Naziv

Sati

Uvod, Definicije pojmova, Vijek trajanja transformatora i utjecajni činitelji, Svrha i koristi motrenja i dijagnostike

4

Veličine karakteristične za nadzor rada transformatora, Metode mjerenja (mjerni pretvornici)

4

Automatizacija mjerenja, Sustavi motrenja i sklopovi, Algoritmi motrenja, Modelno motrenje

4

Estimacija parametara i stanja transformatora temeljena na neizrazitom neuronskom pristupu, Pristup estimaciji parametara i stanja transformatora zasnovan na Kalmnovu filtru te čestičnim filtrima

8

Dijagnostika stanja transformatora (fizikalne osnove pojedinih metoda, mogućnosti i učinkovitost)

6

Interpretacija mjernih rezultata, motrenja i dijagnostike, kriteriji i odlučivanje

4

Osnove analize kvara, Procjena rizika kvara

4

Gospodarenje transformatorom (održavanje transformatora, planiranje preopterećenja, procjena vijeka trajanja, upravljanje rashladnim sustavom).

6

 

 

Način polaganja:

Seminarski rad, usmeni ispit

Literatura:

1.      Godec, Z., Godec, D.: Sustavi motrenja uljnih transformatora, ENERGIJA 53(2004)2, 119-126

2.      Transformer Maintenance Guide (third edition), S. D. Myers, Inc.. 180 South Ave. Tallmadge, OH, 2004.

3.      D. Simon: Optimal State Estimation, John Wiley&Sons, 2006.

4.      C.T. Lin, C.S.G. Lee: Neural Fuzzy systems - A Neuro-Fuzzy Synergism to Intelligent Systems, Prentice Hall, New York, 1996.

Semestar:

1

Izvođenje na engleskom:

Da

Predmet:

Električno polje i izolacijski sustavi

Nositelji:

Prof.dr.sc. Željko Štih, dr.sc. Antun Mikulecky

Opis:

Predmet upoznaje studenta s temeljima teorije električnog polja i skalarnog potencijala; načelima projektiranja izolacijskih sustava transformatora; karakteristikama suvremenih izolacijskih materijala i kriterijima za njihovu primjenu; specifičnostima pojedinih tipova transformatora; metodama za proračun i za smanjenje/kontrolu kritičnih jakosti električnog polja; primjenom 2D i 3D programskih sustava za modeliranje električnog polja u transformatorima.

ECTS:

6

Sati predavanja:

40

Kompetencije:

Student će biti osposobljen za samostalno vrednovanje pojedinih projektno/konstrukterskih rješenja/izvedbi i za daljnji razvoj/inovacije na području izolacijskih sustava u transformatorima.

Oblici provođenja nastave:

Predavanja, seminarski radovi studenata, vježbe na računalu.

Nastavne cjeline:

Naziv

Sati

Električno polje i skalarni potencijal

4

Osnove izolacije energetskih transformatora (definicije, sistematizacija naponskih naprezanja, vrste namota, sistematizacija izolacije)

4

Načela projektiranja izolacijskih sustava

4

Karakteristike uljno-papirne izolacije s obzirom na različite vrste naponskih naprezanja

4

Izvedbe izolacijskih sustava u transformatorima

4

Naponske specifičnosti pojedinih vrsta transformatora (regulacijski i generatorski transformatori autotransformatori, transformatori s tercijarom i/ili stabilizacijskim namotom, nelinearni otpornici u transformatoru)

6

Jednadžbe električnog polja i rubni uvjeti

2

Programski sustav ElectNet

6

Proračun prenapona

6

Način polaganja:

Seminarski rad, usmeni ispit

Literatura:

1. Z.Haznadar, Ž.Štih: Elektromagnetizam 1 i 2, Školska knjiga, 1997.

2. M.J. Heathcote: The J&P Transformer Book, Newnes, 1988.

3. R.M. Del Vecchio, B. Poulin, P.T. Feghali, D.M. Shah, R. Ahuja: Transformer Design Principles, Taylor & Francis, 2002.

Semestar:

2

Izvođenje na engleskom:

Da

Predmet:

Ispitivanje transformatora

Nositelji:

Prof.dr.sc. Ivo Uglešić, Mr.sc. Ivica Šulc, Rajko Gardijan, dipl. ing., Dr.sc. Miroslav Poljak

Opis:

Predmet upoznaje studenta s temeljima ispitivanja transformatora – svrha i metode ispitivanja, upoznaje ga s kriterijima prihvatljivosti ispitivanja odnosno mjerenog rezultata, garantiranim vrijednostima i tolerancijama, podjelom ispitivanja (u tvornici, na terenu, rutinska, tipska, specijalna, dijagnostička), upoznaje ga sa specifičnostima pojedinih ispitivanja ovisno o vrsti transformatora te sa normama koje se primjenjuju na ispitivanje transformatora

ECTS:

6

Sati predavanja:

40

Kompetencije:

Student će biti osposobljen za samostalno vrednovanje rezultata mjerenja odnosno ispitivanja transformatora. Upoznat će se s metodama ispitivanja te s organizacijom i provedbom jednostavnijih ispitivanja.

Oblici provođenja nastave:

Predavanja, vježbe i seminarski radovi

Nastavne cjeline:

Naziv

Sati

Ispitivanje transformatora – općenito, svrha, podjela

2

Norme za ispitivanje transformatora

4

Dielektrična ispitivanja – općenito

2

Dielektrična ispitivanja udarnim valom (puni, sklopni, odrezani val) – metoda, zahtjevi na ispitnu i mjernu opremu, vrednovanje rezultata ispitivanja, odstupanja od normi

5

Dielektrična ispitivanja izmjeničnim naponom (inducirani, strani) uključujući parcijalna izbijanja, zahtjevi na ispitnu i mjernu opremu, vrednovanje rezultata ispitivanja, odstupanja od normi

3

Pokus kratkog spoja i praznog hoda – metoda, ispitna i mjerna oprema, mjerna nesigurnost

3

Mjerenje zagrijavanja transformatora, zahtjevi na ispitnu i mjernu opremu

2

Pregled ostalih ispitivanja – svrha, metoda, ispitna i mjerna oprema

3

Usporedba ispitivanja prema različitim međunarodnim normama

2

Ispitivanja prije puštanja u pogon

4

Dijagnostička ispitivanja

2

Specifičnosti ispitivanja mjernih transformatora (strujni, induktivni i kapacitivni naponski, kombinirani transformatori, elektronički)

8

Način polaganja:

Seminarski rad, usmeni ispit

Literatura:

1. A. Carlson, J. Fuhr, G. Schemel, F. Wegscheider: Testing of Power Transformers, ABB, 2003.

2. Z. Godec – Iskazivanje mjernog rezultata, Graphis Zagreb, 1995

3. CIGRE WG12.16 Instrument transformer, Chapter 3:Tests

Semestar:

2

Izvođenje na engleskom:

Da

Predmet:

Magnetska polja i gubici u transformatoru

Nositelji:

Prof.dr.sc. Željko Štih, prof.dr.sc. Zvonimir Valković

Opis:

Predmet upoznaje studenta s temeljima teorije elektromagnetskog polja i potencijala; karakteristikama suvremenih transformatorskih limova i kriterijima za njihovu primjenu; specifičnostima pojedinih tipova jezgara; raspodjelom dodatnih gubitaka uslijed rasipnog magnetskog polja po komponentama transformatora, metodama za proračun i za smanjenje/kontrolu dodatnih gubitaka; primjenom 2D i 3D programskih sustava za modeliranje magnetskog polja i vrtložnih struja u transformatoru.

 

ECTS:

6

Sati predavanja:

40

Kompetencije:

Student će biti osposobljen za samostalno vrednovanje pojedinih projektno/konstrukterskih rješenja/izvedbi i za daljnji razvoj/inovacije na području magnetskih polja i gubitaka transformatora.

Oblici provođenja nastave:

Predavanja, vježbe i seminarski radovi

Nastavne cjeline:

Naziv

Sati

Elektromagnetsko polje i skalarni magnetski potencijal

3

Kvazistatičko polje, površinski učinak i vrtložne struje

4

Vrste i karakteristike transformatorskog lima

2

Izvedbe jednofaznih i trofaznih jezgara; magnetske karakteristike jezgara (gubici i struja praznog hoda)

4

Rasipno magnetsko polje

1

Dodatni gubici u namotu (od aksijalnog i radijalnog polja); struje izjednačenja u paralelama.

4

Dodatni gubici van namota (kotao/poklopac, steznik jarma, vlačne motke, limovi jezgre)

8

Mjere za smanjenje dodatnih gubitaka (elektromagnetski zaslon, magnetski zaslon, nemagnetski materijali, transponirani vodič)

6

Jednadžbe magnetskog polja i rubni uvjeti

2

Programski sustav MagNet

6

Način polaganja:

Seminarski rad, usmeni ispit

Literatura:

1. Z.Haznadar, Ž.Štih: Elektromagnetizam 1 i 2, Školska knjiga, 1997.

2. M.J. Heathcote: The J&P Transformer Book, Newnes, 1988.

3. R.M. Del Vecchio, B. Poulin, P.T. Feghali, D.M. Shah, R. Ahuja: Transformer Design Principles, Taylor & Francis, 2002.

Semestar:

2

Izvođenje na engleskom:

Da

 

Predmet:

Materijali i tehnologija proizvodnje transformatora

Nositelji:

Prof.dr.sc. Tomislav Filetin, mr.sc. Ivan Sitar

Opis:

Predmet upoznaje studenta s osnovnim materijalima u proizvodnji transformatora te glavnim tehnologijama izrade jezgara, namota, izolacije, sušenja i montaže

ECTS:

6

Sati predavanja:

40

Kompetencije:

Student će biti osposobljen za samostalno vrednovanje i izbor materijala pri projektantskom i konstruktorskom radu te za poznavanje tehnoloških postupaka izrade transformatora kao i za daljnji razvoj/inovacije na području primjene novih materijala i novih tehnoloških postupaka.

Oblici provođenja nastave:

Predavanja, seminarski radovi studenata.

Nastavne cjeline:

Naziv

sati

Svojstva materijala

4

Materijali transformatorskih jezgri

3

Materijali vodiča za namote i priključke

3

Krute izolacije

3

Tekuća izolacija/rashladna sredstva

3

Materijali kućišta, konstrukcijskih spojnih i brtvenih dijelova

3

Tehnologija izrade dijelova jezgre i slaganje jezgre

2

Tehnologija izrade namota

3

Izrada izolacijskih dijelova

2

Obrada transformatorskog ulja

2

Sušenje transformatora

4

Izrada kućišta i korozijska zaštita

2

Montaža transformatora

3

Demontaža, transport i montaža na terenu

3

Način polaganja:

Seminarski rad, usmeni ispit

Literatura:

1. T. Luetić: Tehnologija elektrotehničkog materijala, Školska knjiga, Zagreb, 1999.

2. M.J. Heathcote: The J&P Transformer Book, Oxford , 1998.

3. M. Horning, J. Kelly, S. Myers, R. Stebbins: Transformer Maintenance Guide, USA

4. G.R. Jones: Electrical Engineer’s Reference Book, Oxford 1993.

Semestar:

2

Izvođenje na engleskom:

Da

Predmet:

Toplinske i mehaničke pojave u transformatoru

Nositelji:

Prof.dr.sc. Davor Zvizdić, prof.dr.sc. Damir Semenski, prof.dr.sc. Zvonimir Valković

Opis:

Osposobiti studente za analizu i rješavanje inženjerskih problema iz područja mehanike i termodinamike sustava. Definicija tenzora naprezanja i deformacija. Modeliranje vibracijskih sustava i pojava buke. Prijelaz topline i proračun zagrijavanja transformatora.

ECTS:

6

Sati predavanja:

40

Kompetencije:

Studenti će biti osposobljen za analizu pojava uzrokovanih mehaničkim i toplinskim opterećenjima transformatora.

Oblici provođenja nastave:

Predavanja, vježbe i seminarski radovi

Nastavne cjeline:

Naziv

Sati

Analiza naprezanja i deformacija tijela, veza naprezanja i deformacija

4

Materijali i njihova mehanička svojstva, anizotropni materijali

2

Dinamika krutog tijela, zakoni dinamike

2

Modeliranje vibracijskih sustava, prisilne vibracije sustava bez i sa prigušenjem

4

Buka transformatora

4

Analiza zagrijanja transformatora.

4

Modeliranje konduktivnog prijelaza topline u namotima

4

Modeliranje konvektivnog prijelaza topline sa namota i kućišta kod uljnih i suhih transformatora

4

Modeliranje prijelaza topline zračenjem u suhim i rudničkim transformatorima

4

Proračun složenog prijelaza topline i ukupnog zagrijanja za pojedine tipove transformatora

8

Način polaganja:

Seminarski rad, usmeni ispit

Literatura:

1. S. Jecić, D. Semenski, “Jednadžbe teorije elastičnosti”, Udžbenik Fakulteta strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu, AJA, Zagreb, 2001.

2. D. Pustaić, H. Wolf, Z. Tonković, “Mehanika III - Uvod u analitičku mehaniku s osnovama teorije vibracija”, Golden marketing - Tehnička knjiga, Zagreb, 2006.

3. J.Pholman, "Heat Transfer", McGraw-Hill, London, 2001.

4. E.R.G.Eckert, R.M.Drake:"Analysis of heat and mass transfer", McGraw-Hill Kogakusha, Tokyo, 2003.

Semestar:

2

Izvođenje na engleskom:

Da