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t.BA.EU.TEGK.19HS (Thermische und elektrische Grundlagen der Kraftwerkstechnik)
Modul: Thermische und elektrische Grundlagen der Kraftwerkstechnik
Diese Information wurde generiert am: 19.04.2024
Nr.
t.BA.EU.TEGK.19HS
Bezeichnung
Thermische und elektrische Grundlagen der Kraftwerkstechnik
Veranstalter
T IEFE
Credits
4
Beschreibung
Version: 3.0 gültig ab 01.02.2021
Kurzbeschrieb
Das Modul thermische und elektrische Grundlagen der Kraftwerkstechnik besteht aus einem thermischen und einem elektrischen Teil. Der thermische Teil beschäftigt sich mit den thermodynamischen Grundlagen verschiedener Wärmekraftwerkstypen und der Funktion einzelner Anlagenkomponenten. Im elektrischen Teil werden Grundlagen zur elektrischen Antriebs- und Generatortechnik vermittelt.
Modulverantwortung
Thomas Bergmann (begm)
Lernziele (Kompetenzen)
Ziel
Kompetenzen
Taxonomiestufen
Studierende kennen die thermodynamischen Grundlagen zur Umwandelbarkeit von Wärme in Arbeit und können thermische Energie qualitativ anhand des Exergie- und Anergieanteiles charakterisieren sowie Qualitätsverluste bei Energiewandlungs- und transportprozessen durch den Exergieverlust quantitativ bewerten.
F, M
K3
Studierende besitzen grundlegende Kenntnisse zum Clausius-Rankine-Prozess sowie Joule-Prozess und lernen Berechnungsmethoden zur Auslegung und Effizienzbewertung realer Kraftwerksprozesse (Dampfkraftprozess, Gasturbinenprozess) kennen.
F, M
K3
Studierende kennen den Einfluss thermodynamischer Randbedingungen auf die Effizienz realer Dampfkraft- und Gasturbinenprozesse und technische Möglichkeiten die Effizienz der Prozesse durch spezielle Prozessgestaltungen zu verbessern. Sie besitzen die Fähigkeit, Kraftwerksprozesse mit verschiedenen Schaltungsvarianten zu berechnen.
F, M
K3
Studierende kennen die Funktion von wesentlichen Kraftwerkskomponenten.
F
K1
Neben thermischen Kraftwerken auf Basis fossiler Energieträger und erneuerbarer Quellen lernen die Studenten den Aufbau und die Funktion von Kernkraftwerken kennen.
F
K1
Es werden physikalische Grundlagen der Kernkraftnutzung wiederholt, wobei auf Probleme der Kernkraftnutzung eingegangen wird.
F, SO
K2
Studierende kennen die Grundlagen für die Dimensionierung eines elektrischen Antriebes und können die benötigten Vorgaben ermitteln und in einer Auslegung anwenden.
F, M
K3
Studierende haben einen Überblick über die wichtigsten Antriebssysteme, können deren Funktion erläutern und mögliche Einsätze beurteilen.
F
K4
Studierende haben einen Überblick über die elektrischen Anlagen eines Kraftwerkes und sind mit den wichtigsten Sicherheitsaspekten vertraut.
F, M
K2
Studierende kennen die Besonderheiten der elektrischen Antriebe für den Einsatz in der Energieerzeugung (Dampf-, Wasser- und Windkraftanlagen)
und können die wichtigsten Strukturen der drehzahlkonstanten und -variablen Generatoren skizzieren und erläutern.
F
K2
Modulinhalte
Thermischer Kraftwerksprozess
Thermodynamische Grundlagen (Wärme-Kraft-Maschine, Carnot-Wirkungsgrad, Anergie & Exergie, Exergieverlust, Clausius-Rankine-Prozess, Joule-Prozess)
Verbesserungsmöglichkeiten am Dampfkraftprozess (Frischdampfparameter, Zwischenüberhitzung, Regenerative Speisewasservorwärmung)
Optimierung von Gasturbinenanlagen (Regeneration, optimales Druckverhältnis, Mehrstufigkeit)
Kombination von Gasturbine und Dampfkraftprozess (GUD, STIG)
Spezielle Arten Thermischer Kraftwerke
Thermische Kraftwerke auf Basis fossiler Energieträger - Kraftwerkskomponenten (Dampferzeuger, Kondensator / Kühlung, Turbine, Abgasreinigung, Brennstoffaufbereitung)
Kernkraftwerk (physikalische Grundlagen, Aufbau von Kernreaktoren / Bauarten von Kernkraftwerken, Aufbereitung / Endlagerung, Radioaktivität - Probleme der Kernkraftnutzung)
Elektrische Maschinen und Leistungselektronik
Magnetfelder in elektrischen Maschinen
Drehfelder, Entstehung und Wirkung
Aufbau, Funktion und Eigenschaften von Synchron- und Asynchronmaschinen
Funktion von fremdgeführten Stromrichterschaltungen, Modulationsarten in der Antriebstechnik
Antriebssysteme
elektrische und mechanische Grössen
Berechnungen für die Dimensionierung
Strukturen und deren Anwendungen
Betriebsarten von Antriebssystemen und deren Eigenschaften und Einstellungen
Auswahl, Dimensionierung und Installation
Generatoren
Verhalten von Synchrongeneratoren am starren Netz, Synchronisierung
die Asynchronmaschine als Generator
Besonderheiten der Kaskadenschaltung für die Energieerzeugung
Generatoren mit leistungselektronischen Umrichtern
Kraftwerksanlagen
Aufbau von elektrischen Kraftwerksanlagen
Einführung in Schalt- und Schutzkomponenten
Lehrmittel/Materialien
Colotti, Alberto; Jenni, Felix: Elektrische Antriebe: Effizient bewegen und fördern. Faktor Verlag Zürich, 2014.
Knies, Wilfried, Schierack Klaus: Elektrische Anlagentechnik. Hanser, 2012
Arbeitsblätter, Übungen, ergänzende Unterlagen
Ergänzende Literatur
Zulassungs-voraussetzungen
Der Stoff baut auf Kenntnisse der Module FTH1, FTH2, ELHL1, ELHL2 und WSSN auf.
Unterrichtssprache
(X) Deutsch ( ) Englisch
Teil des Internationalen Profils
( ) Ja (X) Nein
Modulausprägung
Typ 2a
Details siehe unter:
T_RL_Richtlinie_Modulauspraegungen_Stundengutschriften
Leistungsnachweise
Bezeichnung
Art
Form
Umfang
Bewertung
Gewichtung
Leistungsnachweise während Studiensemester
Projektarbeit oder Klausur
schriftlich
ca. 4 bis 6 Seiten / 1 Lektion
Note
40%
Semesterendprüfung
Klausur
schriftlich
2 Lektionen
Note
60%
Bemerkungen
Rechtsgrundlage
Die Modulbeschreibung ist neben Rahmenprüfungsordnung und Studienordnung Teil der Rechtsgrundlage. Sie ist verbindlich. Eine in der ersten Unterrichtswoche des Semesters schriftlich festgehaltene und kommunizierte Modulvereinbarung kann die Modulbeschreibung präzisieren. Die Modulvereinbarung ersetzt nicht die Modulbeschreibung.
Hinweis
Weitere verfügbare Versionen:
1.0 gültig ab 01.02.2020
Kurs: Thermische und elektrische Grundlagen der Kraftwerkstechnik - Vorlesung
Nr.
t.BA.EU.TEGK.19HS.V
Bezeichnung
Thermische und elektrische Grundlagen der Kraftwerkstechnik - Vorlesung
Hinweis
Für das Stichdatum 01.08.2099 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.