Komponenten und Anlagen der Elektrizitätsversorgung

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Andre Würde

Forschungsgruppe Primärtechnik & Diagnostik

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Beschreibung der Veranstaltung

Die Vorlesung Komponenten und Anlagen der Elektrizitätsversorgung (V2, Ü1) wird von Herrn Prof. Schnettler in Kooperation mit Prof. Hameyer vom Institut für Elektrische Maschinen (IEM) gehalten. Die Lehrveranstaltung richtet sich vornehmlich an Studierende im Bachelorstudiengang Elektrotechnik (4 cp, Wahlpflichtbereich im Schwerpunkt Energietechnik) bzw. Wirtschaftsingenieurwesen EET (5 cp, Wahlpflicht EE I oder EE II). Sie wird jeweils im Wintersemester angeboten.

Aufbauend auf notwendigen physikalischen Grundlagen, wie der Gasentladungstechnik und Thermodynamik wird den Studierenden der Aufbau und die Wirkungsweise von Komponenten und Anlagen der Energieversorgung vermittelt. Neben der Energiewandlung aus regenerativen oder konventionellen Energiequellen in Kraftwerken bilden Stromnetze zur Energieübertragung einen zentralen Bestandteil der Elektrizitätsversorgung. Diese bestehen aus Leitungen (Kabel oder Freileitungen) und Schaltanlagen, welche aus einer Vielzahl unterschiedlicher Komponenten wie Transformatoren, Schaltgeräten oder Messwandlern bestehen. Zur möglichst verlustarmen Übertragung der großen Energiemengen werden hohe Spannungen (bspw. 380 kV) verwendet, die im Normalbetrieb hohe technische Anforderungen an die unterschiedlichen Komponenten stellen. Zusätzlich können durch Störungen wie Blitzeinschläge Überspannungen und Überströme hervorgerufen werden, die durch geeignete Komponenten beherrscht werden müssen. Um die unterschiedlichen Komponenten auf die Einhaltung dieser technischen Anforderungen unter Laborbedingungen zu prüfen müssen zudem gesonderte Prüfschaltungen verwendet werden.

Vorlesungsinhalte

Die Schwerpunkte der Vorträge liegen dabei auf:

  • Stromübertragung (Freileitungen, Kabel)
  • Schaltanlagen (Schaltgeräte, Messwandler, Überspannungsableiter)
  • Prüfanordnungen
  • Grundlagen der Gasentladung
  • Kraftwerke
  • Stromerzeugung aus regenerativen Quellen (Wasser- und Windkraft)
  • Energiewandler (Generatoren, Motoren, Transformatoren)
  • Grundlagen der Thermodynamik zur Beurteilung von Kraftwerkstypen (Kern-, Kohle, Gas- bzw. Gas- und Dampfkraftwerke)

Voraussetzungen

Teilnahme an den Modulen SCH1, GET3 und GET4

Lernziele

Die Studierenden sind nach erfolgreicher Teilnahme an der Modulveranstaltung in der Lage den Aufbau und die Wirkungsweise von Komponenten und Anlagen der Energieversorgung sowie deren Bedeutung und Funktion im Gesamtsystem zu verstehen und zu analysieren

Prüfung

Klausur (90 Minuten)

Literatur

  • R. Flossdorf, G. Hilgarth, Elektrische Energieverteilung, Teubner Studienskripten
  • N.Mohan, Power Systems, MNPERE Minneapolis