IRE35017 Kraftelektronikk og relévern (Høst 2017)

Emnet er tilknyttet følgende studieprogram

Obligatorisk valgemne i Bachelorstudium i ingeniørfag:

• elektro
• elektro, Tress
• elektro, Y-veien

• studieretning elkraftteknikk

Forkunnskapskrav utover opptakskrav

Det anbefales bestått i emnene Elektriske kretser, Elektronikk, Styring og reguleringsteknikk og Elektriske anlegg og maskiner, eller tilsvarende.

Undervisningssemester

5. semester (høst)

Studentens læringsutbytte etter bestått emne

Kunnskaper:

Studenten

• forstår grunnleggende forhold innen kraftelektronikk
• har teoretiske kunnskaper for å kunne beskrive modeller fra krafthalvledere, matematiske modeller av kraftelektroniske kretser og deres anvendelse, samt modeller til bruk i simuleringer.
• har teoretisk grunnlag for å kunne utføre kortslutningsberegninger i høyspentnett
• kan beregne innstilling av vern i enkle høyspentnett

Ferdigheter:

Studenten

• kan utføre beregninger på kraftelektroniske kretser med ideelle komponenter
• kan utføre feilanalyse basert på symmetriske komponenter

Generell kompetanse:

Studenten

• forstår og kan vurdere grunnleggende frohold for ulike kraftelektroniske topologier (DC-DC, DC-AC, AC-AC, AC-DC)
• forstår reléplanlegging
• forstår virkemåten i ulike typer relévern for nett og komponenter i energiforsyningen
• har opparbeidet kompetanse i rapportskriving
• kan orientere seg faglitteratur med ulike notasjoner og håndbøker

Innhold

Følgende tema blir berørt:

• Kraftelektroniske komponenter
• Brukoblinger
• Kraftforsyninger
• Frekvensomformere
• Overharmoniske strømmer i nettet /EMC
• Regulering og styring av kraftelektroniske systemer
• Transiente forløp, modeller for el.maskiner i kortslutning
• Impedansmetoden for beregning av kortslutningsstrømmer
• Symmetriske komponenter
• Ulike typer jording av nett, Jordfeil, Impedansjording
• Måletransformatorer
• Typer av relévern, virkemåte og innstilling
• Overstrømsrelé, Differensialvern, Impedansvern, spesialvern for el.maskiner

Undervisnings- og læringsformer

Emnet undervises ved forelesninger, øvinger og laboratorieoppgaver. Deler eller hele emnet kan gis som nettundervisning i kombinasjon med videokonferanse.

Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen

• Laboratorieoppgaver med innlevering av en rapport (gruppelevering)
• Øvinger med skriftlig innlevering

Nærmere definerte arbeidskrav fastettes i emnets undervisningsplan.
Arbeidskrav må være godkjent før studenten kan fremstille seg til eksamen.

Eksamen

5 timer skriftlig eksamen.

Eksamen vil være utformet i to adskilte deler som hver for seg dekker temaene kraftelektronikk og feilanalyse/relevern. For å bestå eksamen må kandidaten ha besvart oppgaver fra begge tema tilfredsstillende.

Tillatte hjelpemidler: Utlevert formelark. Formelarket blir utarbeidet i samråd med klassen.

Godkjent kalkulator.

Det gis bokstavkarakter A til F, der A er beste karakter og F er ikke bestått.

Evaluering av emnet

Løpende evaluering av undervisningen gjennom semesteret, hvor metode for evaluering avtales mellom faglærer(e) og studenter.

Skriftlig sluttevaluering av emnet.

Litteratur

Mohan, N., Underland, T.M., Robbins, W.P., Power Electronics, Third Edition. ISBN 0-471-42908-2

Network Protection and Automation Guide (Lastes ned fra hjemmesiden til Alstom)

Handouts og kompendier vil tilkomme i løpet av studiet.

Støttelitteratur:

Alfredsson, A., Jacobsson, K. A. (2016), Elkrafthandboken: Elmaskiner och elektriska drivsystem, Liber forlag, 478 s.