Tehnika visokog napona i elektromagnetska kompatibilnost

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
Audiotehnologije i elektroakustika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Automatika i robotika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektroenergetika (profil)
Teorijski predmeti profila (2. semestar) (2. semestar)
Elektroničko i računalno inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektronika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektrostrojarstvo i automatizacija (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Komunikacijske i svemirske tehnologije (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Računalno inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Računalno modeliranje u inženjerstvu (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Računarska znanost (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Znanost o mrežama (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Znanost o podacima (profil)
Slobodni izborni predmeti (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 223082
  Ljetni semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
15 Auditorne vježbe
12 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

87 izvrstan
79 vrlo dobar
68 dobar
60 dovoljan