Elektrische Energieversorgung

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 46.0 vom 22.12.2022

11B0105

Electrical Power Supply

• Elektrotechnik (B.Sc.)
• Elektrotechnik im Praxisverbund (B.Sc.)
• Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Elektrotechnik (M.Ed.)

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Die elektrische Energieversorgung beschäftigt sich mit allen Aspekten der Erzeugung, dem Transport, der Verteilung und der Nutzung elektrischer Energie bis hin zu den Grundlagen der Schutztechnik. Wesentliche praxisübliche Quellen der Stromerzeugung werden ebenso vorgestellt und diskutiert wie typische Strukturen der Übertragungs- und Verteilungsnetze. Mit Hilfe geeigneter Ersatzschaltbilder aller in der elektrischen Energieübertragung eingesetzten Komponenten - einschließlich des Lastverhaltens typischer Stromverbraucher - werden der Leistungsfluss und Spannungsfall im Normalbetrieb sowie die Ströme und Spannungen im dreipoligen Kurzschlussfall und bei unsymmetrischen Belastungen berechenbar gemacht. An praxisnahen Beispielen werden Lastfluss- und Kurzschlussstromberechnungen sowie die Verwendung der Methode der symmetrischen Komponenten rechnerisch geübt und das erworbene Wissen im Laborpraktikum unter Einsatz praxisüblicher Software-Werkzeuge zur Netzberechnung vertieft.

1. Einführung in das Fachgebiet
2. Drehstromnetze im unsymmetrischen Betrieb
3. Aufbau und Verhalten von Betriebsmitteln
4. Schaltanlagen
5. Netzqualität
6. Elektrische Versorgungsnetze bei Störungen
7. Schutztechnik

Wissensverbreiterung
Die Studierenden bauen ein breites und integriertes Wissen und Verständnis über die Erzeugung, den Transport, die Verteilung und Nutzung elektrischer Energie insbesondere in Netzen der öffentlichen Versorgung auf. Sie besitzen Grundkenntnisse der Schutzkonzepte in öffentlichen und privaten elektrischen Netzen sowie der dabei eingesetzten Schutztechnik.
Wissensvertiefung
Sie haben - aufbauend auf dem Fach "Elektrische Energiesysteme" - ihre Kenntnisse insbesondere im Gebiet der elektrischen Netze vertieft.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden kennen grundlegende Verfahren zur Berechnung der Netzsituation im Normalbetrieb und Fehlerfall. Sie haben in eigener Anwendung rechnergestützte Verfahren und Methoden eingesetzt, um elektrische Netze zu analysieren und auszulegen.
Können - kommunikative Kompetenz
Sie haben die in experimentellen Arbeiten gewonnenen Kenntnisse in verschiedenen Formen (Protokolle, Tabellenkalkulation mit grafischer Ergebnisdarstellung) strukturiert niedergelegt, die Ergebnisse im Einzelgespräch und als Gruppe erläutert und in kritischer Diskussion ggü. den Dozentinnen und Dozenten vertreten.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, sind in der Lage, grundlegende berufsbezogene Kenntnisse, Verfahren, Fertigkeiten und Techniken anzuwenden, um Standardaufgaben in der Planung elektrischer Netze grundsätzlich eigenständig zu bearbeiten.

Die Veranstaltung besteht im betreuten Teil aus einer Vorlesung mit Übungen und einem Laborpraktikum mit verschiedenen Versuchen (mehrere kleinere experimentelle Arbeiten, die in den Laboren betreut werden). In der Vorlesung und dem Laborpraktikum werden die grundlegenden Zusammenhänge der elektrischen Energieversorgung erarbeitet.

Grundlagen der Elektrotechnik,Grundlagen der Elektrischen Energiesysteme

Vossiek, Peter

Vossiek, Peter

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• Heuck, KlausElektrische EnergieversorgungSpringer-Vieweg Verlag
• 9. Auflage (2013)Gute Einführung, verständlich geschrieben, mittlere Tiefe
  
  Flosdorff, RenéElektrische EnergieverteilungSpringer-Vieweg Verlag
• 9. Auflage (2005)Gute Ergänzung, bietet eine zweite Perspektive auf schwer verständliche Sachverhalte
  
  Oeding, Dietrich; Oswald, Bernd RüdigerElektrische Kraftwerke und NetzeSpringer Verlag
• 8. Auflage (2016)Standardwerk - z.T. sehr tiefgründig, theoretisch sehr gut fundiert, nicht immer leicht zugänglich/lesbar. Empfehlung für den beruflichen Einsatz in der Planung und Berechnung von Kraftwerken und Netzen sowie die gründliche Klärung spezifischer Fragen

• Portfolio Prüfung
• Mündliche Prüfung

Experimentelle Arbeit

Benotete Prüfungsleistung - Alternative 1 (Portfolio Prüfung):Die besten 2 von 3 halbstündigen Klausuren und die Bewertung von einer an typischen Praxisaufgaben orientierten benoteten experimentellen Arbeit, in der eine in sich abgeschlossene Fragestellung planerisch und/oder messtechnisch zu lösen ist.Die benotete experimentelle Arbeit geht mit 55%, die jeweils gleichgewichteten Klausuren zusammen mit 45% in die Gesamtnote ein.

Benotete Prüfungsleistung - Alternative 2 (Mündliche Prüfung):Zufällige Auswahl von Fragen aus dem gesamten in der Veranstaltung bearbeiteten Themengebiet (einschließlich der Versuche aus dem Laborpraktikum)

Unbenotete Prüfungsleistung "Experimentelle Arbeit(en)" (Laborpraktikum):Im Laborpraktikum werden maximal fünf kleinere unbenotete experimentelle Arbeiten (Versuche) zu verschiedenen Themen der Lehrveranstaltung zu einer kombinierten Prüfungsleistung zusammengestellt. Die einzelnen Versuche sind selbständig vorzubereiten und werden unter dozentengebundener Anleitung in den Laboren durchgeführt. In jeder Versuchsanleitung wird festgelegt, ob der Versuch bereits durch Vorbereitung und aktive Mitarbeit bestanden wird, oder ob zusätzlich eine schriftliche bzw. mündliche Versuchsauswertung inkl. Darstellung der Ergebnisse und Erkenntnisse zu leisten ist.

Benotete Prüfungsleistung:Grundlegende Kenntnisse der Strukturen der elektrischen Energieversorgung. Vertiefte Kenntnisse über den Aufbau, die Funktionsweise und die Ersatzschaltbilder aller in der elektrischen Energieversorgung eingesetzten Komponenten. Die Fähigkeit, Ersatzschaltbilder für komplette Versorgungsnetze aufzustellen und auszuwerten sowie mit einer Simulationssoftware Möglichkeiten zur günstigen Beeinflussung der Leistungsflüsse und des Verhaltens in Fehlerfällen zu bestimmen.

Unbenotete Prüfungsleistung (Laborpraktikum):Das Laborpraktikum ist bestanden, wenn an allen Versuchsdurchführungen persönlich teilgenommen wurde und alle verpflichtenden Versuchsauswertungen rechtzeitig eingereicht und von den Betreuenden sowohl formal als auch inhaltlich akzeptiert wurden.

1 Semester

Nur Sommersemester

Deutsch