Komponenten und Anlagen der Elektrizitätsversorgung

Diese Vorlesung (V2, Ü1) aus dem Wahlpflichtmodul (ET) wird im Wintersemester von Prof. Hameyer und Prof. Schnettler gehalten.

Vorlesungsinhalte

Funktion und Interaktion der Komponenten und Anlagen der elektrischen Energieversorger entlang der Prozesskette von der Erzeugung über die Übertragung und Verteilung bis hin zur Anwendung:

  • Kraftwerke
  • Stromerzeugung aus regenerativen Quellen (Wasser- und Windkraft)
  • Übertragungseinrichtungen (Leitungen, Schaltanlagen)
  • Energiewandler (Generatoren, Motoren, Transformatoren)
  • Grundlagen der Thermodynamik zur Beurteilung von Kraftwerkstypen (Kern-, Kohle-, Gas- bzw. Gas- und Dampfkraftwerke)

Voraussetzungen

Teilnahme an den Modulen EMB2, SCH1, GET3 und GET4

Lernziele

  • Verständnis von Aufbau und Wirkungsweise von Anlagen der Energieversorgung und ihrer Bedeutung und Funktion im Gesamtsystem
  • Problemstellungen bei der Beherrschung hoher elektrischer Feldstärken bei Durchführungen zu analysieren sowie grundlegende Lösungsansätze bei der Konzeption von Durchführungen anzuwenden
  • Die physikalischen Zusammenhänge von Durchschlagsmechanismen in Gasen zu verstehen sowie deren Bedeutung für den realen Betrieb von elektrischen Anlagen zu kennen
  • Den grundsätzlichen Aufbau und die charakteristischen Eigenschaften von Kabeln und Freileitungen zu kennen sowie deren stationäres und transientes Verhalten im System zu analysieren und zu bewerten
  • Aufbau, Funktionsweise und Anwendungsbereiche von Schaltgeräten und Messeinrichtungen zu kennen
  • Verfahren zur Erzeugung hoher Prüfspannungen (Wechsel- und Stoßspannung) zu kennen und deren grundlegende Dimensionierungsvorschriften anzuwenden
  • den Aufbau, die Funktion und die Einsatzbereiche von Transformatoren zu verstehen
  • den Aufbau und die Funktion von Drehstrommaschinen zu verstehen und die wichtigsten Kenngrößen zu berechnen
  • die unterschiedlichen Prinzipien von Wasserkraftwerken zu kennen und anhand von Kenndaten und hydrologischem Dargebot zu bewerten
  • die Grundlagen der Windentstehung, die verschiedenen Bauformen von Windkraftanlagen und der eingesetzten Generatoren zu erklären sowie spezifische Kenngrößen zu berechnen
  • die Grundlagen der Thermodynamik anzuwenden und damit thermische Kraftwerke und deren Prozesse zu analysieren

Termine

Vorlesung: Freitags 13:30 – 15:00Uhr FO4

Übung: Montags 15:15 – 16:00Uhr H222

Betreuende Assistenten             

Moritz Mittelstaedt und André Hoffrichter

Thorben Grosse (IEM)

Prüfung

Klausur (90 Minuten)

Literatur

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