Course code FYS377

FYS377 Elektriske kraftsystemer og anlegg

English course information

Søk etter andre emner

Velg annet år

Viser emneinfo for studieåret 2016 - 2017.

Emneansvarlige: Petter Hieronymus Heyerdahl
Medvirkende: Kjetil Ryen, Sonja Monica Berlijn
Studiepoeng: 10
Ansvarlig fakultet: Fakultet for realfag og teknologi
Frekvens: Årlig
Undervises på språk: EN, NO
(NO=norsk, EN=Engelsk)
Undervises i periode:
Emnet starter i høstparallellen og har undervisning og vurdering i høstparallellen.
Første gang: Studieår 2014-2015
Fortrinnsrett: M-MR, M-MF, M-IØ, M-MPP
Undervises hvor?:
Emnets innhold:
Det internasjonale energibyråpet, IEA, forventer dobling av bruk av elektrisk energi innen 2035. I løpet av dette århundret vil vi måtte fase ned bruk av fossilt karbon som vår viktigste energibærer. Elektrisitet vil ta over mesteparten av dette. Vi skal fra karbon til elektron. En større andel av elektrisiteten vil bli generert i distribuerte lokale anlegg som solceller, vindturbiner, små vannkraftverk, brenselceller, stirlingmotorer, bølgekraftverk etc. Disse kildene skal driftes alene, i små mikronett eller sammen med de sentraliserte kraftnettene. Velfungerende elektrisk effekt- og energioverføring vil bli en viktig nøkkel til overgangen til fornybarsamfunnet for sikker utveksling av elektrisk energi og effekt av høy kvalitet. Kurset vil gi dypere forståelse av kraftsystemer med tanke på valg av spenningsnivåer, transformatorer, målesystemer, kabler og linjer, vekselstrøm og likestrøm, sikkerhet og vern. Kurset vil til en viss grad også berøre automatiske målesystemer, AMS, begynnelsen på integrasjon av Energi og IT.
Læringsutbytte:
Grunnleggende forståelse av flyten av aktiv og reaktiv effekt i det elektriske kraftsystemet. Sikkerhetssystemer.
Læringsaktiviteter:

Forelesning 13 uker med 2 x 2 timer per uke. Regneøvinger etter avtale med faglærer.

1 - 2 utflukter til for eksempel transformatorstasjon og driftssentral for energiforsyning.

Læringsstøtte:
Fronter, notater fra forelesninger, artikler og kapitler fra lærebøker. Litteratur vil bli annonsert ved studiestart.
Pensum:

Introduksjon til kraftnett og kraftsystemer. Litt om marked.

Spenningsnivå, transmisjon, distribusjon. Sentral-, regional- og lavspenningsnett.

Radialnett, maskenett, ringnett.

Luftlinjer og kabler, egenskaper, oppbygging, R, L, C, ekvivalenter.

Jording, vern + personsbeskyttelse.

Luftledninger; master, fundamenter, liner, isolatorer (planlegging, design, konstruksjon).

Isolasjon og isolasjonkoordinering - spenningsoppgradering

Kraftledninger og miljø (kamuflasje, elektrisk felt, magnetfelt og støy)

Kabler.

Vedlikehold og diagnostikk (luftledninger, kabler og andre komponenter).

Kvalitetsystemer, sertifisering og testing

Kvalitetssystemer, sertifisering og testing.

Transformatorer, enkel modellering.

Feilanalyse, utfall.

N-1 kriteriet, N-0, N-2, øydrift og vern mot øydrift.

Relévern, typer og sonedekning, transformatorer og ledninger (overstrøm- , differensial- og distansevern, strøm-tid kurver).

Symmetriske komponenter, teori og bruk.

Enkle kortslutningsberegninger med symmetriske komponenter, modellering. En-to-trepolt kortslutning med og uten jordberøring).

Komponenter i nettet: Lastbryter, skillebryter, effektbryter, måletransformatorer.

Bryting av strøm i effektbryter, ionisasjon, transient tilbakevendende spenning.

Spolejordet nett, "Petersen-spoler", virkemåte, jordstrømkompensering, tilbakevendende spenning

Forutsatte forkunnskaper:
Grunnleggende fysikk, FYS102 og FYS 230 Elektroteknikk
Anbefalte forkunnskaper:
Elektronikk
Vurderingsordning:
3,5 timer skriftlig.
Sensor:
Ekstern sensor deltar sammen med intern sensor ved utformingen av eksamensoppgavene og sensorveiledningen. Ekstern sensor kontrollerer intern sensors vurdering av et tilfeldig utvalg kandidater som en kalibrering med visse mellomrom i henhold til instituttets retningslinjer for sensur.
Normert arbeidsmengde:
300 timer
Opptakskrav:
Realfag
Undervisningstid:
Forelesning: 13 uker a 2x2 timer per uke = 52 timer + Øvingsoppgaver med faglærer etter avtale.
Hjelpemidler ved skriftlig eksamen(er): Utdelt kalkulator Spesifiserte andre hjelpem.
Eksamensdetaljer: En skriftlig eksamen: A - E / Ikke bestått