R. Štefko
Katedra elektroenergetiky · FEI TUKE

Laboratórium elektrických ochrán

Meranie a skúšanie elektrických ochrán a zariadení na ich implementáciu do elektrizačnej sústavy.
01

O laboratóriu

Laboratórium je určené na meranie ako aj na skúšanie elektrických ochrán a zariadení slúžiacich na implementáciu ochrán do elektrizačnej sústavy.

Hlavnou funkciou laboratória je zabezpečiť vzdelávací proces študentov. Laboratórium slúži aj k potrebám aplikovaného výskumu.

02

Predmety a výstupy vzdelávania

Bakalárske štúdium

Elektrické ochrany v elektrizačnej sústave

Základné vedomosti z princípov analógových a digitálnych ochrán, spôsobov chránenia elektrických vedení a elektroenergetických zariadení.

Inžinierske štúdium

Systémy chránenia v elektrizačnej sústave

Vedomosti o systémoch chránenia, merania, monitorovania a riadenia elektrických zariadení. Princíp komunikácie s inteligentnými elektronickými zariadeniami. Navrhovanie a testovanie komplexných systémov chránenia energetických celkov.

Doktorandské štúdium

Teoretická elektroenergetika

Prehĺbenie teoretických vedomostí s využitím najnovších poznatkov výskumu a trendov vývoja elektroenergetiky — modelovanie prvkov v elektrizačnej sústave, osvojenie nových metód analýzy elektrizačných sústav, riešenie vlnových procesov na vedeniach, modelovanie a analýza elektromagnetických polí, povrchové javy pri prenose elektrickej energie, elektromagnetické prechodné javy.

Doktorandské štúdium

Vedecká činnosť 1–5

Schopnosť samostatne koncipovať, konštruovať, realizovať a upravovať podstatnú časť výskumu s vedeckou integritou a prispieť pôvodným výskumom k rozšíreniu hraníc vedeckého poznania prostredníctvom realizácie prác hodných recenzného publikovania. Dosahovanie pôvodných vedeckých výsledkov akceptovateľných na medzinárodnej úrovni.

Doktorandské štúdium

Analýza elektrizačnej sústavy

Rozšírenie teoretických poznatkov o najnovšie výsledky výskumu a trendy vývoja v oblasti riadenia a prevádzky elektrizačnej sústavy s využitím prvkov umelej inteligencie. Aplikácia informačných a riadiacich systémov pri riešení stability sústavy a jednosmerných prenosov elektrickej energie. Poznatky o degradačných procesoch zariadení a špecifikách TVN pri jednosmerných vedeniach ZVN. Práca v podmienkach liberalizovaného trhu s elektrinou.

Doktorandské štúdium

Dizertačný projekt

Osvojenie metód vedeckej práce a prehĺbenie vedomostí z oblasti témy dizertačnej práce. Intenzívnym výskumom dosiahnuť pôvodné vedecké výsledky akceptovateľné na medzinárodnej úrovni. Schopnosť formulovať ciele dizertačnej práce, navrhnúť a aplikovať vedecké postupy riešenia a prezentovať dosiahnuté výsledky.

03

Výučba v laboratóriu

V laboratóriu elektrických ochrán prebieha výučba v dvoch predmetoch: Elektrické ochrany v elektrizačnej sústave a Systémy chránenia v elektrizačnej sústave.

Predmet Elektrické ochrany v elektrizačnej sústave je povinný predmet, ktorý musia absolvovať všetci študenti odboru elektroenergetika v 3. ročníku Bc. štúdia. Absolvovaním predmetu získajú študenti znalosti z oblasti princípov činností rôznych typov ochrán — od elektromechanických až po moderné digitálne ochrany — ako aj zo spôsobov chránenia elektrických vedení a elektrických strojov.

V predmete Systémy chránenia v elektrizačnej sústave študent získa základné vedomosti z metód návrhu systémov chránenia jednotlivých prvkov elektrizačnej sústavy, rovnako i ucelených celkov, akými sú systémy chránenia elektrárenských blokov, elektrických staníc a elektrických prenosových a distribučných sietí.

V laboratóriu sa vykonávajú nasledovné činnosti:

04

Skúšanie pomocných zariadení elektrických ochrán

Laboratórium disponuje rôznymi typmi prístrojových transformátorov prúdov, napätia, prúdovými a napäťovými senzormi, na ktorých si študenti overujú ich správnu činnosť. Nesprávny výber alebo fungovanie PTP a PTN pre jednotlivé aplikácie výrazne ovplyvní činnosť elektrickej ochrany. Preto je overovanie a znalosť princípu činnosti jednotlivých prístrojových transformátorov veľmi dôležitým aspektom v chránení elektrizačnej sústavy.

05

Skúšanie digitálnych ochrán

Laboratórium poskytuje možnosť sekundárnej skúšky digitálnych ochrán pomocou zariadení Omicron CMC 156, COMPANO 100 a SEL 4000. Skúšanie digitálnych ochrán pozostáva z výpočtovej časti, kde študenti využitím svojich teoretických znalostí numericky určia jednotlivé parametre potrebné pre správne nastavenie ochrán. Následne tieto údaje zadajú ručne alebo pomocou softvéru ACSELERATOR QUICKSET do konkrétnej ochrany a ochranu otestujú pomocou softvéru Omicron Test Universe a zariadenia Omicron CMC 156, COMPANO 100, alebo SEL 4000.

Laboratórium je vybavené širokou škálou digitálnych ochrán, ako aj reálnymi VN rozvodnými skriňami s integrovanou ochranou, odpojovačom a výkonovým vypínačom.

06

Vybavenie — multifunkčné stoly

Laboratórium elektrických ochrán je aktuálne vybavené troma multifunkčnými stolmi, kde môžu študenti prehlbovať svoje vedomosti v problematike nastavenia digitálnych ochrán. Dané typy ochrán sú bežne nasadzované v prevádzke a priemysle pre zabezpečenie chránenia daného úseku alebo zariadenia.

Stôl 1 — SEL ochrany a testovacie zariadenie Stôl 1

Terminál vývodu a testovanie

Digitálna ochrana terminálu vývodu SEL-751
Testovacie zariadenie ochrán SEL 4000
Digitálna generátorová ochrana SEL-700G
Digitálna trojbodová rozdielová ochrana SEL-387E

Stôl 2 — SEL generátorová ochrana a komunikačné procesory Stôl 2

Generátorová ochrana a komunikácia

Digitálna generátorová ochrana SEL-700GT
Ochranný logický procesor SEL-2100
Digitálna ochrana terminálu vývodu SEL-751A
Komunikačný procesor SEL-2032

Stôl 3 — SEL automatizačná a transformátorová ochrana Stôl 3

Automatizácia a transformátorová ochrana

Digitálna automatizačná ochrana SEL-421
Digitálna ochrana terminálu vývodu SEL-751A
Digitálna transformátorová ochrana SEL-787

07

Ostatné zariadenia

  • Digitálna ochrana ABB REF543
  • Digitálna ochrana ABB REX 521
  • Testovacie zariadenie ochrán Omicron CMC 156
  • Testovacie zariadenie ochrán Omicron COMPANO 100
  • Lineárny napájací zdroj SEL-LPS
  • Digitálna ochrana ABB REF615
  • Digitálna ochrana ABB RED615
  • Digitálna ochrana ABB SPAM 150 C
  • Digitálna ochrana ABB SPAJ 140 C
  • Digitálna ochrana MiCOM P139
  • Digitálna ochrana SIEMENS SIPROTEC 7UM61
  • Digitálna ochrana SIEMENS SIPROTEC 7SJ63
08

Fotogaléria