Course syllabus
Kurs-PM
LNB727 LNB727 Elsystem för fartyg och kraftanläggningar lp1 HT21 (7,5 hp)
Kursen ges av institutionen för Elektroteknik
Kontaktuppgifter
Examinator, Kursansvarig:
Jimmy Ehnberg 031-772 16 56 jimmy.ehnberg@chalmers.se
Lärare:
Jimmy Ehnberg 031-772 16 56 jimmy.ehnberg@chalmers.se
Stefan Lundberg 031-772 16 35 stefan.lundberg@chalmers.se
Thomas Hammarström 031-772 16 49 thomas.hammarstrom@chalmers.se
Kurshemsidan på Canvas är där vi huvudsakligen förmedlar skriftlig information. Då personalen har sina huvudarbetsplatser hemma eller på campus Johanneberg är mail lämpligast vid kontakt utanför undervisningstillfällena. Mötet kan vi ha via Zoom och vi anordnar gärna sådana möten.
Kursens syfte
Kursens syfte är att ge grundläggande insikter och kunskaper om den elutrustning som används i större produktions- och fartygsanläggningar.
Schema
Kurslitteratur
Alfredsson & K A Jacobsson, Elkrafthandboken Elmaskiner, Upplaga 3, ISBN: 9789147114375 2016
Elteknik för Sjöingenjörer, Kompendium tillgängligt via Canvas
Extra material såsom övningar, säkerhetsföreskrifter, lab PM och inlämningsuppgifter kommer att vara tillgängliga via Canvas
Kursens upplägg
|
Vecka |
Dag |
Nr |
Tid |
Ämne |
Ansv. Lärare |
Läsanvisningar/ |
|
Lv 1 (35) |
31/8 |
1 2 |
10.15-12.00 |
Intro + Elsystems-perspektiv |
Jimmy |
Se Slides samt Kurs PM |
|
|
3 |
13.15-15.00 |
Rep. |
Jimmy |
SSY032
|
|
|
|
4 |
15.15-17.00 |
Rep- trefas övn. |
Jimmy |
SSY032 ÖK 300 & 420 |
|
|
1/9 |
5 |
13.15-15.00 |
Transformatorn |
Jimmy |
B 1.1-1.14 K 131-147 |
|
|
|
6 |
15.15-17.00 |
Transformatorn Övn. |
Jimmy |
Separata uppgifter EX 1b, 3, 7, 9, 14 |
|
|
3/9 |
7 8 |
08.15-10.00 |
Transformatorn 2 Kabel och konstruktion |
Jimmy |
Se lektion 5 + slides |
|
|
|
9 |
10.15-12.00 |
Dimensionering av kabel enligt DNV-GL, Intro Inlämningsuppgift 1 |
Jimmy |
https://rules.dnvgl.com/docs/pdf/DNVGL/RU-SHIP/2020-07/DNVGL-RU-SHIP-Pt4Ch8.pdf + Separata uppgifter |
|
|
Lv 2 (36) |
7/9 |
10 |
10.15-12.00 |
Synkronmaskinen |
Stefan |
K 87-91, 99-101 B 1.4.1, 2, 4.1, 4.3, 4.4 |
|
9/9 |
11 |
13.15-15.00 |
Synkronmaskinen |
Stefan |
K 103-107 |
|
|
10/9 |
12 |
08.15-10.00 |
Synkronmaskinen |
Stefan |
B 4.2
|
|
|
|
13 |
10.15-12.00 |
Synkronmaskinen övn. |
Stefan |
ÖB 4.1, 4.5, 4.6, 4.8, 4.10, 4.11, 4.12, 4.14 ÖK frågor kring Elproduktion 8, 11, 33-36 |
|
|
|
14 |
13.15-15.15 |
Synkronmaskinen |
Stefan |
K 101-102 B 4.5-4.9 |
|
|
Lv 3 (37) |
13/9 |
15 |
10.15-12.00 |
Genomgång inl. 1 |
Jimmy |
Inl. 1 |
|
|
16 |
13.15-15.00 |
Asynkronmaskinen |
Stefan |
B 3.1, 3.3, 3.4 |
|
|
14/9 |
17 |
10.15-12.00 |
Asynkronmaskinen |
Stefan |
B 3.2, 3.5, 3.6 |
|
|
16/9 |
18 |
10.15-12.00 |
Asynkronmaskinen |
Stefan |
K 5.3 |
|
|
16/9 |
19 |
13.15-17.00 |
Lab 1a* |
Jimmy |
Se LabPM |
|
|
17/9 |
20 |
08.15-12.00 |
Lab 1b* |
Jimmy |
Se LabPM |
|
|
LV 4 (38) |
20/9 |
21 |
10.15-12.00 |
Asynkronmaskinen |
Stefan |
ÖB 3.1, 3.3-3.7, 3.10, 3.15, 3.20 ÖK Instuderingsfrågor AM, 5.2, 5.4-5.6, 5.11, 5.12, 5.18 |
|
|
22 |
13.15-15.00 |
Kraftelektronik
|
Stefan |
B 7.1-7.2 |
|
|
21/9 |
23 |
08.15-10.00 |
Kraftelektronik
|
Stefan |
B7.4-7.4 ÖB 7.1 ,7.6 |
|
|
|
25 |
10.15-12.00 |
Kraftelektronik Övn.
|
Stefan |
B 7.4.2 ÖB 7.9, 7.10, 7.14, 7.19 |
|
|
23/9 |
26 |
08.15-10.00 |
Elektrisk framdrift |
Jimmy |
Se slides |
|
|
|
27 |
10.15-12.00 |
Kraftelektronik Övn. |
Stefan |
|
|
|
24/9 |
28 |
08.15-10.00 |
Kraftelektronik Övn. |
Stefan |
|
|
|
|
29 |
10.15-12.00 |
Kraftelektronik Övn. |
Stefan |
|
|
|
Lv 5 (39) |
27/9 |
30 |
10.15-12.00 |
Genomgång Inl. 2 |
Jimmy |
Inl. 2 |
|
28/9 |
31 |
08.15-12.00 |
Lab 2a* |
Stefan |
Se LabPM |
|
|
30/10 |
32 |
08.15-12.00 |
Lab 2b* |
Stefan |
Se LabPM |
|
|
|
34 |
13.15-15.00 |
Enkla kortslutnings-beräkningar |
Jimmy |
Se slides |
|
|
|
35 |
15.15-17.00 |
Enkla kortslutnings-beräkningar, övn. |
Jimmy |
Se slides |
|
|
1/10 |
36 |
08.15-10.00 |
Isolerade system, skydd mm |
Jimmy |
Se slides |
|
|
|
37 |
10.15-12.00 |
Isolerade system, skydd mm forts |
Jimmy |
Se slides |
|
|
|
38 |
13.15-16.00 |
Elproduktion 1 & 2 |
Jimmy |
Se slides |
|
|
Lv 6 (41) |
5/10 |
39 |
08.15-12.00 |
Lab 3* |
Stefan |
Se slides |
|
7/10 |
40 |
08.15-12.00 |
Lab 3* |
Stefan |
Se slides |
|
|
7/10 |
41 |
13.15-16.15 |
Gäst från Brattbergs |
Jimmy |
Se slides Ej bekräftat |
|
|
Lv 7 (41) |
11/10 |
42 |
08.15-10.00 |
Drift av elsystem |
Jimmy |
Se slides |
|
14/10 |
43 |
08.15-09.00 |
Genomgång Inl. 3 |
Jimmy |
|
|
|
|
44 |
09.15-12.00 |
Högspänning 1 |
Thomas |
Se slides |
|
|
|
45 |
13.15-15.00 |
Landanslutning |
Jimmy |
Se slides och https://www.transportstyrelsen.se/globalassets/global/publikationer/sjofart/landanslutning-av-fartyg.pdf |
|
|
15/10 |
46 |
08.15-10.00 |
Högspänning 2 |
Thomas |
Se slides |
|
|
Lv 8 (42) |
18/10 |
47 |
08.00-09.45 |
Lab 5a* |
Thomas |
OBS Johanneberg Se LabPM |
|
18/10 |
48 |
10.00-11.45 |
Lab 5b* |
Jimmy |
OBS Johanneberg Se LabPM |
|
|
18/10 |
49 |
13.15-17.00 |
Lab 4a* |
Thomas |
OBS Johanneberg Se LabPM |
|
|
19/10 |
|
10.15-12.00 |
Extra |
Jimmy |
|
|
|
20/10 |
51 |
08.15-12.00 |
Gammal tenta |
Jimmy |
Se gammal tenta 20190111 |
|
|
|
52 |
13.15-17.00 |
Lab 4b* |
Thomas |
OBS Johanneberg Se LabPM |
|
|
21/10 |
53 |
13.15-17.00 |
Lab 4c* |
Thomas |
OBS Johanneberg Se LabPM |
|
|
22/10 |
54 |
08.15-12.00 |
Frågestund |
Jimmy Stefan |
|
|
|
|
28/10 |
|
em |
Tenta |
Jimmy |
|
|
|
3/1 |
|
fm |
Omtenta |
Jimmy |
Johanneberg (ändras troligtvis) |
|
|
22/8 |
|
em |
Omtenta |
Jimmy |
|
* Ett tillfälle av varje lab är obligatoriskt
B = Elkrafthandboken Elmaskiner och elektriska drivsystem (kapitel)
K = Kompendium för sjöingenjörer (sidor)
ÖB = Övningar ur Elkrafthandboken Elmaskiner och elektriska drivsystem (nummer)
ÖK = Övningar ur kompendium Övningsuppgifter (nummer)
Förändringar sedan förra kurstillfället
Ny labhandledare
Föreläsningar och övningar i sal
Uppdatering av formelsamling
Gästföreläsare skall ha headset om det är på distans
Lärandemål
Beskriva uppbyggnaden av ett fartygselsystem vid normaldrift med dess ingående kraftkomponenters funktion samt systemets drift med fokus på spänningsreglering och frekvensreglering.
Beskriva översiktligt det Svenska elkraftsystemet med fokus på elkraftproduktion.
Tillämpa relevanta internationella och nationella lagar och förskrifter.
Beräkna kabelareor enligt föreskrifter för olika kabelförläggningar i ett fartygselnät och välja lämpligt överströmsskydd.
Beskriva och modellera olika transformatortyper samt beräkna spänningar, strömmar, effekter i belastade transformatorer.
Förklara uppbyggnaden av synkron- och asynkronmaskiner samt modellera maskinerna i stationärtillstånd.
Beräkna varvtal, ström, spänning, effekter och moment vid olika belastningar för både synkron- och asynkronmaskinen, baserat på dess ekvivalenta schema.
Verkställa en infasning av en synkronmaskin till ett trefasnät och förklara funktionen vid generering av aktiv och reaktiv effekt.
Beskriva funktionen och verkställa parallelldrift av synkrongeneratorer i ett fartygslikt elnät vid olika belastningsfall.
Beskriva olika start- och varvtalsstyrningsmetoder för asynkronmotorer samt beräkna startströmmar vid de olika metoderna.
Beräkna likströmsstorheter vid olika likriktarkopplingar och frekvensomriktare samt beskriva dess funktion och samverkan med elmaskiner.
Beräkna kortslutningsströmmar för balanserade fel och redogöra för konsekvenser av kortslutningsströmmar med fokus på mekaniska och termiska påkänningar.
Beskriva principen för isolationsövervakningssystem.
Kunna utföra felsökning i ett fartygslikt elsystem.
Kunna relatera till de risker som handhavande av högspänningsanläggningar medför
Tillämpa föreskrifter för högspänningsanläggningar, arbetsmiljö och säkerhet ombord fartyg med tillhörande utrustning som tillhör landanslutningsutrustning
Beskriva hur övervakning av drift och vid operationer med högspänningsanläggningar skall gå till.
Beskriva arbetsproceduren för högspänning
Beskriva principerna för jordning av högspänningsanläggningar
Beskriva risker och skador som kan bli följder av felaktigt handhavande
Beskriva de risker som det innebär att fasa in och ur högspänningsanläggningar
Beskriva de skador som kan uppkomma vid arbeten i högspänningsanläggningar
Examination
Examinationen består godkänt genomförande av laborationer (5 st) samt godkänd på del A (80 %) på varje av de tre inlämningsuppgifterna samt skriftlig tentamen i slutet av kursen. Del B är frivilliga men ger bonuspoäng på tentan upp till godkänt. Det blir maximalt 2 bonuspoäng per inlämningsuppgift.
Tentamen ger maximalt 60 poäng.
För betyg 3 krävs 30-39 poäng (inkl. bonuspoäng)
För betyg 4 krävs 40-49 poäng
För betyg 5 krävs minst 50 poäng.
Bonuspoäng kommer bara att vara giltiga till nästa kursomgång startar.
Länk till kursplanen i Studieportalen Studieplan