High Voltage Technology and EMC

Opis predmeta

Osnovne definicije i primjene visokoga napona. Analitički postupci i numeričke metode proračuna električnog polja. Materijali u električnom polju; dielektrični gubici i polarizacija. Elektromagnetsko polje u blizini viskonaponskih dalekovoda i postrojenja. Plinovi kao izolatori; ionizacija i deionizacija, električni proboj. Pašenov zakon. Nastanak i efekti izmjenične i impulsne korone. Karakteristike električnog luka u prekidačima; gašenje luka. Tekući izolatori; teorija električnog proboja, dielektrična čvrstoća. Kruti dielektrici; električni, termički i elektromehanički proboj. Parcijalna izbijanja. Proizvodnja visokih napona. Mjerenje visokih napona. Visokonaponska ispitivanja. Koordinacija izolacije u visokonaponskim sustavima.

Ishodi učenja

  1. imenovati i razlikovati elemente EES-a koji se koriste pri prijenosu EE na visokom naponu
  2. definirati i opisati način proizvodnje i mjerenja visokog napona
  3. opisati izolacijske sustave u visokonaponskim sustavima
  4. opisati različite procese koji dovode do proboja VN izolacije
  5. definirati koordinaciju izolacije i navesti nazivne i ispitne napone za pojedine naponske razine
  6. identificirati i klasificirati vrste prenapona koji se javljaju u EES-u
  7. opisati nastanak i propagaciju putnih valova

Oblici nastave

Predavanja

Tri sata tjedno.

Auditorne vježbe

Održat će se 5 auditornih vježbi po 3 školska sata.

Terenska nastava

Organizirat će se posjet tvornici transformatora u ZG.

Laboratorij

Održat će se 6 laboratorijskih vježbi po 2 sata.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 7 % 10 % 0 % 0 %
2. Međuispit: Pismeni 12 % 30 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 12 % 30 %
Završni ispit: Usmeni 30 %
Ispit: Pismeni 0 % 60 %
Ispit: Usmeni 30 %

Tjedni plan nastave

  1. Proizvodnja visokih napona, VN izmjenični ispitni transformatori. kaskada transformatora, Mjerenje VN u Vn laboratoriju i Vn postrojenju
  2. Djelitelj napona i iskrište. naponski mjerni transformatori, Primjena VN u industriji i prijenosu električne energije, Analitičke metode za rješavanje električnog polja
  3. Numeričke metode za rješavanje električnog polja, Ionizacija i deionizacija plinova, Uzroci i efekti izmjenične i impulsne korone, Materijali u električnom polju. Dielektrični gubici i polarizacija, Elektromagnetsko polje u blizini VN prijenosnih vodova i raskopnih postrojenja
  4. Rad pod naponom, Kruti dielektrici. parcijalna pražnjenja, Električni. termički i elektromehanički proboj krutih dielektrika, Tekući dielektrici. teorija električnog proboja
  5. Dielektrična čvrstoća tekućih dielektrika, Plinovi kao izolatori, Električni proboj, Električni luk u prekidaču. Karakteristike i prekidanje električnog luka, Paschen-ov zakon, Proboj u homogenom i nehomogenom električnom polju
  6. Proizvodnja visokih istosmjernih napona. elektrostatski generator, Proizvodnja udarnih napona. udarni generator, Teslin transformator
  7. Privremeni prenaponi, Sklopni prenaponi, Fizikalna osnova udara munje
  8. Međuispit
  9. Elektro-geometrijski model udara munje, Osnove sustava za lociranje udara munja, Plinom izolirana rasklopna postrojenja, Prenaponska zaštita, Osnovno o putnim valovima
  10. Klasifikacija prenapona prema IEC 60071-1, Putni valovi u prenaponskoj zaštiti, Valne jednadžbe, Refleksija i lomovi putnih valova, Petersen-ovo pravilo, Višestruke refleksije. Mrežni dijagram
  11. Simulacija privremenih prenapona, Ferranti-jev efekt, Ferorezonancija, Nastanak i isključivanje kvarova, Sklapanje neopterećenih vodova. kabela transformatora i prigušnica, Vrlo brzi prenaponi u plinom izoliranim postrojenjima, Princip rada i zaštitna zona, Metal-oksidni (MO) odvodnici prenapona, Izbor parametara MO odvodnika prenapona
  12. Nastanak i mehanizam razvoja udara munje, Primjena sustava za lociranje munja u elektroenergetskom sustavu, Sustav zaštite od munje nadzemnih prijenosnih vodova, Prenaponska zaštita rasklopnih postrojenja. transformatora i generatora, Deterministički i statistički pristup koordinaciji izolacije, Sustav zaštite od munje transformatorskih stanica i važnih objekata, Primjena elektro-geometrijskog modela udara munje, Prenaponska zaštita niskonaponskih sustava, Zaštitne zone, Prenaponski zaštitni uređaji u niskonaponskim sustavima, Teorija programa za proračun elektromagnetskih prijelaznih pojava (EMTP)
  13. Osnovni koncepti, Mehanizmi prijenosa smetnji između izvora i izloženog objekta, Kapacitivni i induktivni utjecaj na NN opremu u VN transformatorskoj stanici, Teslin transformator kao izvor elektromagnetskih smetnji - laboratorijska mjerenja, Sustav zaštite od munje i prijelazni odziv uzemljivača u transformatorskoj stanici, Prijelazni porast potencijala uzemljivača spojenog na sustav zaštite od munje u slučaju udara munje, Preporuke za smanjenje prijelaznih prenapona u sekundarnim krugovima u VN rasklopnim postrojenjima, Utjecaj elektromagnetskih smetnji na električne krugove. sustav. opremu i žive organizme, Pegled normi i propisa iz elektromagnetske kompatibilnosti, Projekt rasklopnog postrojenja uzimajući u obzir koncept elektromagnetske kompatibilnosti - praktični primjeri
  14. Teorija i izračun magnetske indukcije - praktični primjeri, Mjerenje megnetske indukcije u VN laboratoriju, Teorija i izračun električnog polja - praktični primjeri, Mjerenje električnog polja u VN laboratoriju
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
[FER3-EN] Electrical Power Engineering - profil
(2. semestar)

Literatura

John Kuffel, Peter Kuffel, Ed Kuffel, Waldemar Ziomek (2016.), High Voltage Engineering fundamentals, Elsevier
C.L. Wadhwa (2007.), High Voltage Engineering, New Age International
Mazen Abdel-Salam (2019.), High-Voltage Engineering, CRC Press
(.), Interni pisani materijali.,
Ravindra Arora, Wolfgang Mosch (2010.), High Voltage and Electrical Insulation Engineering, John Wiley & Sons

Za studente

Izvedba

ID 223771
  Ljetni semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
0 Seminar
15 Auditorne vježbe
12 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe

Ocjenjivanje

87 izvrstan
79 vrlo dobar
68 dobar
60 dovoljan