EI2435 Elnätsteknologi och ställverksutrustning 7,5 hp

• Utbildningsnivå

  Avancerad nivå

• Kursnivå (A-D)

• Huvudområde

  Elektroteknik
  

• Betygsskala

  A, B, C, D, E, FX, F

• Kurssida på KTH Social

Lärandemål

Efter fullgjorda kursmoment ska man kunna

• redogöra för olika kraftkomponenters syfte och principiella funktion samt ha en kännedom hur de är konstruerade

• göra beräkningsmodeller för komponenter som kan användas till beräkning av:

  • överspänningsvågors fortplantning i kraftsystemet  
  • transienta och stationära kortslutningsströmmar och tillhörande inducerande överspänningar vid olika kortslutningsfall 
  • transienta överspänningar och strömmar i olika in- och urkopplingssituationer. Modellerna ska kunna tillämpas på såväl linjära system som olinjära, t.ex. behandling av ferroresonans.
  • transienta spänningsfördelningar i komponenter med geometrisk utsträckning, t.ex. lindningar i transformatorer

• redogöra för olika typer av systemjordningar samt deras för- och nackdelar

• redogöra för olika metoder för skydd mot överspänningar

• beräkna sannolikheter för att en viss överspänning ger isolationssammanbrott (isolationskoordination)

• förstå vilka egenskaper som påverkar kraftkomponenternas tillförlitlighet, tillgänglighet och livslängd.

Man ska ha en grundläggande förståelse för de olika påkänningar och materialegenskaper som påverkar en kraftkomponents utformning avseende termisk, elektrisk och mekanisk dimensionering.

Man ska ha en grundläggande insikt i hur komponenter påverkas av omgivande miljö samt hur den påverkar sin närmiljö.

Man ska ha en grundläggande kännedom om vilka lagar, förordningar och standarder som påverkar kraftsystemets konstruktion.

Man ska känna till de vanligaste åldringsmekanismerna och felorsakerna i elektriska apparater samt vilka metoder som kan användas för att klarlägga om en utrustning är åldrad och därför löper ökad risk för fel.

Kursens huvudsakliga innehåll

Elkraftsystemet: från producent till konsument - historisk överblick och tekniska framsteg

Principerna bakom överföring med högspänd växelspänning  (HVAC) respektive likspänning (HVDC)

Kraftsystemets arkitektur, ingående komponenter deras principiella funktion och konstruktion

Lagar, förordningar och standarder som styr kraftsystemet

Ställverk och stationer

Komponenter: brytare, frånskiljare, reaktorer, kondensatorer, avledare, luftledningar, kablar, kraftelektronik, transformatorer (kraft och mät), generatorer, likriktare, FACTS, isolatorer, genomföringar etc.

Isolation och isolatorer: fri luft, inkapslade med SF6 som isolationsmedium  

Beräkningsmodeller för transienta förlopp, in- och urkopplingar, åsk- och kopplingsöverspänningar, felströmmar, oscillationer och resonanser.

Systemjordning

Reläkydd

Mätutrustning

Styr- och övervakning

Isolationskoordinering

Tillförlitlighet, tillgänglighet och livslängdsegenskaper. Åldringsfenomen.

Underhållsstrategier

Metoder för tillståndsövervakning och diagnostik

Behörighet

Grundläggande kurser inom elektroteknik, EJ1200 Eleffektsystem eller motsvarande, samt eng B eller motsvarande.

Rekommenderade förkunskaper

Grundläggande kurser inom elektroteknik. Kursen EJ1200 Eleffektsystem eller motsvarande kunskap samt eng B eller motsvarande.

Litteratur

Kompendium, H.Edin, "Power grid technology and components" , KTH, 2011.

Utdrag ur handböcker

Standarder

Konferens- och tidskriftsartiklar

Examination

• PRO1 - Projekt 1, 1,5 hp, betygsskala: P, F
• PRO2 - Projekt 2, 1,5 hp, betygsskala: P, F
• TENA - Tentamen, 4,5 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

Tentamina, TENA 4,5 p

Projekt 1, PRO1, 1,5p

Projekt 2, PRO2, 1,5

Ges av

EES/Elektroteknisk teori och konstruktion

Kontaktperson

Hans Edin

Examinator

Hans Edin <edin@kth.se>

Versionsinformation

Kursplan giltig från och med HT11.
Examinationsinformation giltig från och med HT11.