IRE30421 Digitale kraftsystemer (Høst 2023)

Emnet er tilknyttet følgende studieprogram

Obligatorisk emne i Bachelorstudium i ingeniørfag -elektro: elektronikk og grønn energi, studieretning «digitale kraftsystemer», samt for TRESS og Y-veien tilknyttet dette studieprogrammet/studieretningen.

Anbefalte forkunnskaper

IRE10521 Elektriske kretser

Undervisningssemester

5. semester (høst)

Studentens læringsutbytte etter bestått emne

Kunnskap 

Studenten  

• har teoretisk grunnlag for å kunne utføre kortslutningsberegninger i høyspente kraftsystemer  

• kan beregne innstilling av vern i enkle høyspentnett  

• Kjenne til spenningsnivåer og bruk av komponenter og utstyr til høyspent overføring og fordeling i Norge og Europa. 

• Kjenne til materialegenskaper som har betydning for elektrisk påkjenning av høyspentisolasjon og kunnskaper om de mest anvendte isolasjonsmaterialene. 

• Anvende og forstå forenklede teoretiske modeller for beregningsanslag for spenningspåkjenninger av elektrisk utstyr ved driftspåkjenning,temporære overspenninger, atmosfæriske overspenninger og koblingsoverspenninger i nettet. 

• Anvende og forstå forenklet beregning av kretsparametere som resistans, induktans og kapasitans til bruk i enfase linjemodeller. 

• Klassifisere og benytte forskjellige linjemodeller ut fra  lengder på kraftlinjer. 

• Anvende og forstå modeller for transformatorer i spenningsfalls- og tapsberegninger. 

• Kjenne til prinsippene for lastflytberegninger i maskenett. 

• Forstå hvordan lastflytberegninger prinsipielt utføres i maskenett. 

 

Ferdigheter 

Studenten  

• Kan gjennomføre kortslutningsanalyser ved hjelp av symmetriske komponenter  

• Kan bruke simuleringsverktøy for å beregne elektriske felt ved kompliserte geometrier  

• Kan sette seg inn i og etterleve en sikkerhetsinstruks for labarbeid. 

• Kan utføre laboratoriearbeid. 

• Formidle sitt laboratoriearbeid i en teknisk rapport på en etterprøvbar måte.  

• Kan beregne spenningsfall og tap i radialnett. 

• Kan beregne fasekompensering for å bedre spenningsfall og tap i nettet. 

• Kan anvende per unit modell ved beregning av spenningsfall og tap i nettet. 

• Kan kunne etablere knutepunktsmatriser for maskenett og anvende thevenin og norton modell.   

Generell kompetanse 

Studenten 

• forstår relé- og kraftnett planlegging  

• forstår virkemåten i ulike typer relévern for nett og komponenter i energiforsyningen  

• kan skrive rapporter  

• kan orientere seg i faglitteratur med ulike notasjoner og håndbøker  

• kan drøfte samfunnsmessige problemstillinger som følge av elektrisk kraftleveranse til samfunnet. 

Innhold

• Ulike typer jording av nett, Jordfeil, Impedansjording 

• Beregning av kortslutningsstrømmer i nettet basert på Impedansemetoden 

• Komponenter som inngår i og oppbygging av kraftnett

• Fordelingsnett med nettstasjon 

• Regionalnett med transformatorstasjon 

• Forskjellige typer koblingsstasjoner

• Distribuerte kraftsystemer 

• Sentralnett med koblingsanlegg 

• Modellering av luftlinjer 

• Induktanser til luftlinjer 

• Kapasitanser til luftlinjer og kabler 

• Modellering av radialnett   

• Maskenettmatriser for beregning av strøm og spenninger i maskenett 

• Effektbalanse i nettet, enkel lastflytanalyse 

• Nettbasert laststyring 

• Digitalt styring av kraftsystemer 

• Nyere trender i tariffer, AMS måling av energien 

Undervisnings- og læringsformer

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

Arbeidsomfang

250-300 timer

Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen

• Godkjent 6 av 10 øvinger med skriftlig innlevering, inkl. bruk av IKT-verktøy

• Gjennomføre et prosjekt i lastflytanalyse

Arbeidskrav må være godkjent før studenten kan fremstille seg til eksamen.  

Eksamen

Skriftlig eksamen, individuell. Varighet: 5 timer 

Tillatte hjelpemidler: Utlevert formelark.   

Kalkulator, med tomt minne, som ikke kan regne symbolsk eller kommunisere trådløst.  

Karakterregel A til F, der A er beste karakter og F er ikke bestått.  

Sensorordning

Ekstern og intern sensor eller to interne sensorer. 

Vilkår for ny/utsatt eksamen

Konteeksamen avholdes tidlig i påfølgende semester. Mer informasjon om konter finner du her. 

Evaluering av emnet

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