Abstract: U ovom je diplomskom radu najprije opisan princip rada izmjenjivača Z-tipa te je predstavljeno nekoliko primjera topologija izmjenjivača s ulaznom impedancijskom mrežom radi kvalitetnije usporedbe sa SSI-jem. Zatim je opisan je princip rada i topologija SSI-ja te su objašnjene korištene PWM metode. Date su i jednadžbe za izračun valovitosti struje zavojnice i napona kondenzatora SSI-ja, poznate iz literature. Za zadane ulazne parametre, izračunati su potrebni induktiviteti zavojnice i kapaciteti kondenzatora s obzirom na korištene PWM metode. Skrenuta je pozornost na utjecaj magnetskog zasićenja zavojnice na induktivitet zavojnice pri porastu iznosa struje zavojnice te je eksperimentalno određena krivulja efektivnog induktiviteta u ovisnosti o struji za korištenu zavojnicu. U programskom paketu MATLAB-Simulink realiziran je model idealnog trofaznog SSI-ja, pomoću kojega su dobiveni simulacijski rezultati za četiri razmatrane PWM metode. Potom je realiziran laboratorijski prototip sustava s trofaznim SSI-jem te su izvršena eksperimentalna ispitivanja s korištenim PWM metodama. Također, napravljena su dodatna eksperimentalna ispitivanja s MSVPWM metodom, koja se prethodno pokazala najboljom, te su dobiveni rezultati uspoređeni s očekivanim rezultatima, temeljenim na teorijskim razmatranjima i prethodno izvršenim simulacijama. U okviru eksperimentalnih ispitivanja dodatno je određena radna temperatura komponenti sustava korištenjem termovizijske kamere kako bi se utvrdilo da li u tom pogledu postoje odstupanja od dozvoljenih vrijednosti.

Abstract: U ovoj doktorskoj disertaciji predstavljen je napredni regulacijski sustav prekidačkog reluktantnog generatora s asimetričnim mosnim pretvaračem čiji je cilj minimizacija gubitaka generatora. Izrađen je napredni model prekidačkog reluktantnog generatora koji uključuje međuinduktivne veze između susjednih namota generatora, gubitke u željezu te remanentni magnetski tok. Svi potrebni ulazni podaci za izradu ovog modela dobiveni su eksperimentalno na laboratorijskoj maketi regulacijskog sustava s prekidačkim reluktantnim generatorom. Rezultati dobiveni korištenjem naprednog simulacijskog modela regulacijskog sustava s prekidačkim reluktantnim generatorom, utemeljenom na naprednom matematičkom modelu ovog stroja koji uključuje međuinduktivitete, remanenciju i gubitke u željezu, najprije su uspoređeni s rezultatima dobivenim korištenjem klasičnog simulacijskog modela, u kojem su zanemareni spomenuti efekti, a potom i s eksperimentalnim rezultatima. Ustanovljeno je da se rezultati dobiveni naprednim modelom regulacijskog sustava bolje slažu s eksperimentalnim rezultatima. Naprednim modelom prekidačkog reluktantnog generatora utvrđena je izražena korelacija između srednje vrijednosti svih faznih struja i gubitaka u stroju. Ova korelacija potvrđena je i eksperimentalno. Budući da se srednja vrijednost svih faznih struja može jednostavno odrediti eksperimentalno, razvijen je algoritam pomaka i promatranja koji se temelji upravo na toj varijabli. Osnovna svrha ovog algoritma je pronaći optimalan položaj rotora pri kojem se uklapaju tranzistori u granama asimetričnog mosnog pretvarača da bi se postigli minimalni gubici u stroju. Algoritam koristi iznose i promjene srednjih vrijednosti svih faznih struja i promjenu položaja rotora pri kojem se uklapaju tranzistori iz prethodne iteracije da bi odredio iznos i smjer u kojem će se navedeni položaj promijeniti u sljedećoj iteraciji.

Abstract: U diplomskom radu opisana je specifičnost aksijalnog elektromotora s permanentnim magnetima te provedena usporedba s konkurentnim radijalnim elektromotorom. Opisani su glavni parametri motora ključni kod primjene optimizacije elektromotora te dane tablice omjera utora i polova. Pravilnim odabirom omjera utora i polova omogućen je visok faktor namota te izbalansiran sustav. Također opisane su glavne karakteristike magneta uz način njihove primjene unutar magnetskih krugova kako bi se omogućilo pravilno iskorištavanje magnetske mase. Opisana je primjena SMC-a kao sastavnice statora aksijalnog elektromotora te navedene njegove prednosti u primjeni i izradi. Zatim su dane osnovne jednadžbe elektromotora koje prikazuju ovisnosti snaga i momenta o električnim veličinama. Na kraju je provedena izrada aksijalnog elektromotora s permanentnim magnetima u programskom paketu Solidworks i njegovim dodatkom EMS. Odabrana je YASA topologija koja nudi prednosti kraćih magnetskih puteva i manjih gubitaka. Odabrani omjer utora i polova nudi visok faktor namota te omogućava upotrebu optimalnih dimenzija statorske jezgre za odabrani magnetski tok, Također ovaj omjer daje mogućnost primjene jednostavnih zavojnica s manjim krajnjim namotima bez nepotrebnog nagomilavanja bakra na prevelike udaljenosti od jezgre. Odabrani magneti nude veliku količinu toka s trećim harmonikom u rasporu koji se neće odraziti u rasporu zbog primjene zvijezde. Debljina ploča je određena na temelju omjera unutarnjeg i vanjskog radijusa te magnetske indukcije u rasporu kako ne bi došlo do pretjeranog savijanja ploča. Provođenjem simulacija utvrđeno ja da aksijalni elektromotor nudi vrlo visoke vrijednosti gustoće snage te efikasnosti uz zadovoljavajuće slabljenje polja.

Abstract: Budući da potreba za električnom energijom konstantno raste, svijet se sve više orijentira na proizvodnju električne energije iz obnovljivih izvora, posebno iz vjetra i sunca (fluktuirajućeg karaktera) čiji udio sve više raste. Uz to, liberalizacija tržišta te razne svjetske krize mogu dovesti do varijacije cijena električne energije. Jedno od rješenja postizanja sigurnijeg i pouzdanijeg elektroenergetskog sustava zbog prisutnosti visokog udjela fluktuirajuće energije te poboljšanja zbog nestabilnosti cijena električne energije je korištenje spremišta energije. Potrebno je razviti učinkovite metode za optimiziranje rada spremišta u svrhu ostvarivanja željenog cilja. U ovoj doktorskoj disertaciji razvijen je model za optimizaciju rada spremišta u tržišno orijentiranom elektroenergetskom sustavu. Model se ne bavi specifičnostima pojedine tehnologije već optimizira rad spremišta prvenstveno za dnevni ciklus punjenja i pražnjenja. Model je razvijen u optimizacijskoj tehnici kombiniranog cjelobrojnog linearnog programiranja. Razvojem općeg modela želi se omogućiti korisniku razne simulacije i optimizacije spremišta energije u tržišnim uvjetima poput optimizacije samog spremišta, spremišta i nekih dodatnih izvora te cjelokupnog sustava sa svim izvorima energije. Model uzima u obzir rad ostalih najčešće korištenih proizvodnih postrojenja tako što je modeliran rad po jednog proizvodnog postrojenja koje se smatra aproksimacijom svih ostalih proizvodnih postrojenja tog istog tipa. Primjenjivost razvijenog modela pokazana je kroz četiri grupe proračuna. U prvoj grupi proračuna se istraživao utjecaj jednog parametra spremišta na optimalni režim rada spremišta. U drugoj grupi se pokazalo kako spremište utječe na smanjenje troška zbog neisporučene energije proizvodnih kompanija. Treća grupa proračuna analizirala je utjecaj veličine spremišta na rad cjelokupnog sustava. U četvrtoj grupi proračuna je istraživan utjecaj strukture elektroenergetskog sustava na rad spremišta, odnosno povećanje udjela proizvodnje akumulacijskih HE i udjela proizvodnje intermitentnih obnovljivih izvora energije.

Abstract: U uvodnom dijelu rada objašnjeni su razlozi regulacije napona u distribucijskoj mreži koja je nužna u svrhu osiguranja u prosjeku jednakih iznosa napona za korisnike mreže što bliže nazivnoj vrijednosti. Potom je opisan cijeli elektroenergetski sustav, od čega se sastoji i kako se dijeli, sve do krajnjih korisnika tj. potrošača. U trećem poglavlju je preciznije opisana potreba regulacije napona i dati su neki općeniti načini regulacije napona distribucijske mreže. Nakon predstavljanja općenitih načina regulacije napona, u četvrtom poglavlju su detaljnije objašnjeni načini pasivne i aktivne regulacije kao što je automatska regulacija VN ili SN sabirnice glavne trafostanice, kompenzacija napona, regulacija napona korištenjem aktivnih izvora u mreži, optimizacijski algoritam. U zadnjem dijelu rada provedena je optimizacija naponskih prilika i položaja preklopki transformatora pomoću matematičkog programiranja. Optimizacija je provedena na modificiranom IEEE 33-bus modelu koji je proširen s distribuiranim izvorima. Nakon provedenih analiza možemo primijetiti poboljšanje naponskih prilika duž cijele mreže.

Abstract: U radu je predstavljen alat za izračun isplativosti ulaganja u male fotonaponske elektrane. Na početku rada predstavljeni su osnovni ciljevi europskih zemalja glede potrošnje iz obnovljivih izvora energije. Zatim su opisani osnovni dijelovi fotonaposnkog sustava (fotonaponska ćelija, fotonaponski modul, inverter i brojilo) i opisani su načini priključivanja solarnih elektrana na elektroenergetsku mrežu. Nakon toga slijedi dio u kojem su predstavljeni poticaji i zakoni u svrhu poticanja sve veće proizvodnje iz obnovljivih izvora energije, između ostalog i iz energije sunca. Zatim je opisan postupak proračuna sunčevog zračenja (Liu-Jordan, Klein metoda) koji kasnije koristi u alatu za proračun isplativosti. U posljednjem poglavlju predstavljeni su osnovni ekonomski parametri koji se koriste u analizama isplativosti solarnih elektrana (diskontiranje, metoda interne stope povrata, metoda sadašnje vrijednosti, metoda buduće vrijednosti,…). Također predstavljen je i alat (excel dokument) za izračun isplativosti ulaganja u solarne elektrane koji je primijenjen na nekoliko lokacija u Hrvatskoj. Rezultati proračuna tablično su predstavljeni i komentirani za svaku od lokacija.

Abstract: Proizvodnja električne energije putem distribuiranih izvora sve više se koristi u elektroenergetskom sustavu. Neki od benefita takvog načina proizvodnje su: proizvodnja električne energije uz manje zagađivanje okoliša, manja cijena električne energije (samim tim veća ekonomska isplativost), veća kvaliteta isporučene električne energije, ulaganje u elektroenergetski sustav. U ovom radu vidimo dobre, ali i loše strane integracije distribuiranog izvora energije u elektroenergetsku mrežu. U drugom poglavlju dotakli smo se proizvođača električne energije iz obnovljivih izvora. U trećem poglavlju obradili smo utjecaj obnovljivih izvora energije na elektroenergetski sustav kao i utjecaje na kratke spojeve i gubitke u mreži . U četvrtom poglavlju obrađeno je priključivanje distribuiranog sustava na elektroenergetsku mrežu. Dan je pregled uvjeta i pravila pri priključivanju te optimizacije priključenog distribuiranog izvora. U petom poglavlju govorimo o izazovima i rješenjima kod proizvodnje putem distribuiranih izvora. Također, objašnjen je princip paralelnog i otočnog rad izvora te prevencija negativnog djelovanja distribuiranog izvora na elektroenergetski sustav. U šestom poglavlju napravili smo analizu dijela elektroenergetskog sustava na čije sabirnice smo spojili dvije vjetroelektrane te dvije fotonaponske elektrane. Obradili smo dva slučaja: kada su navedeni distribuirani izvori isključeni, te kada rade sa svojom maksimalnom snagom, te smo prikazali utjecaj tih izvora na naponske prilike te gubitke radne snage u mreži.

Abstract: U novije vrijeme, električna vozila su u središtu pozornosti zbog brojnih prednosti koje njihovo korištenje donosi. Uz brojne prednosti, javljaju se i tehnički izazovi zbog utjecaja priključaka punionica za električna vozila na elektroenergetsku mrežu. Rješenje tehničkih izazova leži u metodama za upravljanje punjenjem električnih vozila koje bi kontrolirale proces punjenja osiguravajući rad mreže u normalnim pogonskim uvjetima. U ovom diplomskom radu prikazana je analiza prilika u mreži u tri testna slučaja. Za određivanje optimalnog načina punjenja električnih vozila u ta tri slučaja koristi se matematički model koji ima zadatak minimizirati neisporučenu električnu energiju vozilima. Iz analize se može zaključiti kako treći slučaj, s priključcima punionica koja koriste pametno punjenje i sudjeluju u regulaciji napona, daje najbolje rezultate za prilike u mreži

Abstract: U ovom je radu na simulacijskoj razini izvršena procjena SOC-a dviju olovno-kiselinskih baterija različite starosti i kapaciteta 75 Ah. SOC je procjenjivan korištenjem metode napona praznog hoda i metode Coulombovog brojača. U simulacijama su korišteni modeli baterije temeljeni na nadomjesnom strujnom krugu i to standardni GNL model i novi, modificirani GNL model baterije. U radu su najprije su opisani različiti modeli baterija i metode za procjenu SOC-a koji se mogu pronaći u literaturi. Zatim su na osnovi eksperimentalnih mjerenja određeni parametri otpornika i kondenzatora u korištenim modelima te karakteristike ovisnosti SOC-a o naponu praznog hoda. Model korišten za simulacije izveden je u programskom paketu MATLAB-Simulink. Navedene su i opisane sve korištene komponente, njihove uloge i pripadajući iznosi parametara. Potom su simulirani odzivi napona korištenih modela baterije, koji su uspoređeni s eksperimentalno snimljenim odzivima, te odzivi SOC-a. Rezultati procjene SOC-a metodom Coulombovog brojača su smatrani referentnima te su se s njima uspoređivali rezultati procjene SOC-a metodom napona praznog hoda. Obrazložena je potreba za kreiranjem modificiranog GNL modela s pripadajućim komponentama te su određene i uspoređene vrijednosti integrala apsolutne pogreške napona i SOC-a dobivene s razmatranim modelima, kao i postotna pogreška vrijednosti SOC-a dobivene temeljem tih modela. Naposljetku je kreiran diskretni procjenitelja SOC-a, koji je moguće eksperimentalno implementirati za procjenu SOC-a u realnom vremenu.

Abstract: U ovoj doktorskoj disertaciji predstavljena su tri nova regulacijska sustava s izmjenjivačem kvazi Z- tipa napajanim iz fotonaponskog izvora. Prvi sustav je bez baterija te izmjenjivač radi u spoju s mrežom, dok su druga dva sustava s baterijama a izmjenjivač radi u jednom slučaju u spoju s mrežom, a u drugom u otočnom načinu rada. Za upravljanje izmjenjivačem kvazi Z-tipa korištena je nova pulsno-širinska modulacija, s dodanim trećim harmonikom i implementiranim mrtvim vremenom, kod koje je početak prostrijelnog stanja sinkroniziran s početkom nultog stanja i koja rezultira značajnim smanjenjem poluvodičkih gubitaka. Razvijena su dva nova algoritma za izračun poluvodičkih gubitaka izmjenjivača kvazi Z-tipa upravljanog novom pulsno-širinskom modulacijom, čija je točnost eksperimentalno provjerena. Prvi novi regulacijski sustav s izmjenjivačem kvazi Z-tipa napajanim iz fotonaponskog izvora i spojenim na električnu mrežu osigurava praćenje točke maksimalne snage bez oscilacija i bez mjerenja struje fotonaponskog izvora. Simulacijska analiza ovog sustava provedena je za novi dinamički model fotonaponskog izvora s dvije diode i s uračunatim efektom kapaciteta osiromašenog područja i difuzijskog kapaciteta svake od dioda. Drugi novi regulacijski sustav s baterijama potpomognutim izmjenjivačem kvazi Z-tipa u otočnom načinu rada za traženje točke maksimalne snage fotonaponskog izvora umjesto struje izvora koristi struju baterija, dok treći novi regulacijski sustav s baterijama potpomognutim izmjenjivačem kvazi Z-tipa, u mrežnom načinu rada, za istu svrhu koristi d- komponentu vektora struje mreže. Za sintezu oba regulacijska sustava s baterijama primijenjene su eksperimentalno potvrđene prijenosne funkcije dobivene na temelju novog lineariziranog usrednjenog matematičkog modela sustava.

Abstract: U prvom, uvodnom poglavlju je spomenut transformator kao glavni element ovog diplomskog rada. Objašnjen je cilj rada i podjela na poglavlja. Drugo poglavlje je teoretsko i sadrži opis transformatora i njegovih karakteristika, u koje spadaju njegove nazivne vrijednosti. U nastavku drugog poglavlja su u sklopu kratkog spoja i praznog hoda kao pogonskih stanja objašnjeni pokusi tijekom tih pogonskih stanja, koji su i izvršeni u sljedećem poglavlju. Treće poglavlje je praktični dio diplomskog rada u kojem su izvršena ukupno 4 mjerenja u sklopu 2 pogonska stanja transformatora: kratki spoj i prazni hod transformatora u direktnom i nultom sustavu. Iz ta 4 mjerenja su dobivene 4 tablice sa rezultatima koji će u četvrtom poglavlju služiti za modeliranje tog trofaznog dvonamotnog transformatora u programskom paketu EMTP – RV. Čitav proces modeliranja u programskom paketu EMTP – RV trofaznog dvonamotnog transformatora na kojem su izvršena mjerenja je opisan u četvrtom poglavlju. U svakom od podpoglavlja je objašnjeno kako bi se trebali popuniti korisnički prozori unutar elemenata sheme koji predstavljaju osnovne karakteristike transformatora, poprečnu granu i zasićenje transformatora. U posljednjem, petom poglavlju se nalazi zaključak diplomskog rada.

Abstract: U ovom diplomskom radu su na eksperimentalnoj razini analizirane MPPT metode za PV sustav sa silaznim istosmjernim pretvaračem, programabilnim trošilom i baterijama. U analizi su razmatrane dvije izravne MPPT metode (P&O i IC) i dvije neizravne MPPT metode (metoda konstantnog napona i metoda fiksnog faktora vođenja). Najprije su opisane osnovne značajke i vrste PV modula te utjecaj promjene osunčanosti i temperature na karakteristike snage PV modula. Nadalje je opisan silazni istosmjerni pretvarač i režim rada koji je korišten u analizi, a potom su obrađene korištene MPPT metode i njihovi algoritmi. Zatim su pomno opisani svi elementi i parametri korišteni za realizaciju laboratorijske makete. Kao emulator PV modula korišten je programabilni istosmjerni izvor, dok je za simulaciju opterećenja korišteno programabilno AC/DC trošilo kojemu su paralelno spojene olovno-kiselinske baterije. Model upravljačkog algoritma napravljen je u MATLAB Simulinku, uz korištenje odgovarajućih blokova iz dSpaceove biblioteke za akviziciju mjerenih signala i generiranje upravljačkih PWM impulsa, koji omogućuju izvođenje algoritma u realnom vremenu pomoću kartice DS1104. Na samom kraju su prikazani i prokomentirani snimljeni dinamički eksperimentalni odzivi za razmatrane MPPT metode i pripadajuće statičke karakteristike te su usporedbom dobivenih rezultata utvrđene najperspektivnije MPPT metode za razmatrani sustav.

Abstract: Sunčane elektrane se najčešće priključuju na distribucijski sustav te njihova primjena dovodi do opterećenja elektroenergetske mreže u pogledu naponske stabilnosti, frekvencijske stabilnosti, harmonika napona i dr. U ovom diplomskom radu su ispitane vrijednosti parametara kvalitete električne energije sunčane elektrane FESB, kako bi odredili da li se parametri nalaze unutar dozvoljenih granica koje propisuju hrvatska norma HRN EN 50160 i Mrežna pravila distribucijskog sustava. U drugom poglavlju se opisuje općenito o kvaliteti električne energije definirana normom HRN EN 50160 i Mrežnim pravilima koje nalaže operator distribucijskog sustava. Parametri električne energije su bitni pokazatelji koji određuju njenu kvalitetu. U slučaju da jedan ili više parametara nije zadovoljeno, a kao najčešći uzročnik može biti potrošač, elektroenergetski sustav podvrgnut nekom poremećaju ili/i raspad sustavu pa prema tome u trećem poglavlju su detaljno opisani parametri kvalitete električne energije koje je potrebno uskladiti s normom HRN EN 50160. U četvrtom poglavlju je opisan uređaj FLUKE 435, od kojih se dijelova sastoji i funkcija za upotrebu korištenja uređaja. U posljednjem poglavlju, pomoću uređaja FLUKE 435 ispitani su vrijednosti parametara sunčane elektrane FESB. Za početak je opisana izvedba sunčane elektrane FESB, a zatim se pristupilo ispitivanju navedenih parametara. Dobivene su indikativne vrijednosti parametara koje su grafički prikazane i naknadno korištene za pristup analizi kvalitete električne energije, u skladu s normama i propisima.

Abstract: U ovom diplomskom radu su najprije opisana osnovna svojstva PV ćelija. Spajanjem PV ćelija, najčešće u seriju, dobiva se PV modul, čiji vijek trajanja tipično iznosi 25 godina. Kod PV sustava je važno da su ćelije ispravno povezane kako bi zadovoljile naponske i strujne potrebe te da su zaštićene od atmosferskih utjecaja. Zatim je opisan idealni PV model sa strujnim izvorom i diodom kao i fotoelektrični efekt. Budući da su pretvarači energetske elektronike zaslužni za većinu gubitaka snage u PV sustavu, metode za poboljšanje učinkovitosti PV sustava su također pojašnjene. Osnovni zahtjevi za spajanje PV izvora na mrežu i zaštitu su regulirani međunarodnim standardima, pri čemu je zaštita od otočnog pogona tehnički možda najzahtjevnija budući da pretvarač mora odspojiti PV sustav s mreže u vrlo kratkom vremenu nakon isključivanja mreže. Topologije pretvarača za priključak PV modula na elektroenergetsku mrežu se sastoje od optimizatora snage i mikroizmjenjivača. Što se tiče string izmjenjivača, sve obrađene topologije kao polazišnu koriste mosnu topologiju (H-most) te predstavljaju njenu nadogradnju. Središnji izmjenjivači su objašnjeni pomoću NPC topologije. Objašnjene su i metode sinkronizacije s mrežom pomoću Fourierove analize te pomoću fazno zaključane petlje, koja daje informaciju o faznom kutu i amplitudi mrežnog napona. Prikazana je osnovna struktura fazno zaključane petlje, njen blok dijagram i odziv te su dani pripadajući ključni parametri.

Abstract: U ovom diplomskom radu opisan je princip rada olovno-kiselinske baterije te pripadajuće osnovne definicije i značajke. Predstavljena je podjela matematičkih modela baterije te su dodatno pojašnjeni modeli baterije temeljeni na nadomjesnom strujnom krugu. Nadalje, izvršeni su pokusi punjenja i pražnjenja baterija te su, na temelju provedenih pokusa, određene karakteristike ovisnosti SOC-a baterija o naponu praznog hoda. Ove karakteristike su određene eksperimentalno u rasponu SOC-a 30 % - 100 % i to s korakom 10 %. Nakon toga su određeni parametri olovno-kiselinskih baterija za različite pripadajuće matematičke modele temeljene na nadomjesnom strujnom krugu, koji su dostupni iz literature. Za potrebe određivanja parametara modela snimljeni su naponi baterija tijekom izvođenja pokusa, kojima je obuhvaćen prazni hod baterije, pražnjenje, punjenje i odmor nakon pražnjenja i punjenja da bi se snimila dinamika baterije za sve tipične režime rada. Ovako zahtjevni i dugotrajni pokusi su potrebni da bi se izračunali točni iznosi parametara, a model imao zadovoljavajuće performanse. Eksperimentalna ispitivanja provedena su na dvije nove i jednoj starijoj bateriji, pri čemu su novije baterije bile iz iste proizvodne serije dok je starija baterija bila iz različite proizvodne serije. Konačno, na temelju određenih parametara i karakteristika baterija, u programskom paketu MATLAB-Simulink su izrađeni pripadajući simulacijski modeli, pri čemu je kao ulazna varijabla korištena struja izmjerena tijekom eksperimentalnih pokusa radi bolje usporedbe simuliranog napona sa stvarnim. Za usporedbu točnosti razmatranih modela korišten je integral apsolutne pogreške između simuliranog i stvarnog napona. U zadnjem poglavlju su analizirani rezultati različitih modela baterije s točno izračunatim iznosima parametrima modela na različitim postotcima SOC-a. Na osnovu te analize izabran je najtočniji model te su za njega dodatno analizirani rezultati s aproksimiranim iznosima parametara.

Abstract: U teorijskom dijelu rada – u drugom i trećem poglavlju – opisan je princip rada te su dane osnovne jednadžbe komponenti sustava (fotonaponskog izvora, baterija, transformatora, PI regulatora, uzlaznog istosmjernog pretvarača i jednofaznog mosnog izmjenjivača), uz pojašnjenje koncepta unipolarne i bipolarne PWM modulacije. Također su opisani i simulacijski modeli komponenti sustava izrađeni u MATLAB Simulinku. Prikazan je izbor parametara kao i pripadajući izbornici komponenti sustava. Četvrto poglavlje obuhvaća simulacijsku analizu i komentare dobivenih rezultata, i to krećući od jednostavnije konfiguracije sustava ka složenijoj, kako bi se bolje razumio utjecaj pojedinih komponenti i promjene pripadajućih parametara na ponašanje sustava. Najjednostavnija konfiguracija sastoji se od baterija, izmjenjivača i trošila. Unutar te konfiguracije objašnjeno je podešavanje parametara PI regulatora napona trošila te je određen minimalan broj baterija za linearno područje rada izmjenjivača. Prvotna konfiguracija nadograđena je s induktivnim filtrom, čiji je induktivitet određen metodom pokušaja i pogreške s ciljem da THD napona trošila bude manji od 5 %, i to za slučaj unipolarne i bipolarne PWM modulacije. Razmatrani sustav dalje je nadograđen s idealnim transformatorom, radi podizanja naponske razine izlaznog napona izmjenjivača. Konačna konfiguracija otočnog fotonaponskog sustava sastoji se od PV izvora, uzlaznog istosmjernog pretvarača, baterija, izmjenjivača, induktivnog filtra, transformatora i trošila. Nakon određivanja postavki reaktivnih komponenti uzlaznog pretvarača i podešavanja parametara PI regulatora napona PV izvora, analiziran je utjecaj promjene osunčanosti i temperature PV izvora te snage trošila na bilancu snage sustava (tj., na punjenje i pražnjenje baterija), uz fiksni napon PV-a. U konačnici je analiziran utjecaj SOC-a baterija na rad sustava

Abstract: Ostvarenje održivog energetskog razvoja podrazumijeva ulaganje u obnovljive izvore električne energije poput fotonaponskih elektrana, vjetroelektrana, hidroelektrana i sl., koji uvelike pridonose smanjenju negativnog utjecaja na okoliš. U sklopu ovog rada, izrađen je projekt fotonaponske elektrane za proizvodni pogon tvornice Aluflexpack Novi d.o.o. koja se sastoji od više zasebnih građevina koje su definirane različitim nagibima, dimenzijama krovišta te određenim objektima na samom krovu. Projektiranje je obuhvatilo izradu modela elektrane putem PVSOL Premium softvera, proračuna naponskih prilika, određivanja gromobranske zaštite, proračun energetske bilance, definiranje troškovnika te izrada nacrta korištenjem AutoCAD softver. Sva elektroinstalacijska oprema i pribor je kvalitetom, karakteristikama i svojstvima u skladu s važećim tehničkim propisima i pravilnicima. Kroz prvo i drugo poglavlje, razrađene su općenite karakteristike fotonaponskih sustava kao i izbor fotonaponskih modula i izmjenjivača. U trećem poglavlju je prikazan tehnički opis razmatranog proizvodnog pogona investitora Aluflexpack Novi d.o.o. te izrada 3D modela na kojem se temeljilo projektiranje. Četvrto poglavlje prikazuje potrebne proračune koji zadovoljavaju razne tehničke uvjete po kojima je birana oprema.

Abstract: U ovom diplomskom radu detaljno je opisana hrvatska norma HRN EN 60909-3 te su dani primjeri proračuna u programu NEPLAN u skladu s korištenom normom. U trećem dijelu norme HRN EN 60909 opisani su postupci za proračun struja tijekom dva odvojena istovremena zemljospoja u sustavima s izoliranim ili rezonantno uzemljenim zvjezdištem, kao i proračun parcijalnih struja kroz tlo u slučaju jednostrukog zemljospoja u kruto uzemljenim ili maloomski uzemljenim sustavima. U drugom poglavlju navedene su trenutno važeće hrvatske norme HRN EN 60909. Opisane su definicije veličina koje se koriste za potrebe ovog standarda te su dane pripadne formule. U trećem poglavlju opisane su početna simetrična struja kratkog spoja, udarna (vršna) struja kratkog spoja, prekidna simetrična struja kratkog spoja te trajna struja kratkog spoja. Opisana je raspodjela struja zemljospoja tijekom dva odvojena istovremena zemljospoja te su dani pripadni primjeri. Četvrto poglavlje opisuje parcijalne struje kroz tlo u slučaju zemljospoja u trafostanici, izvan trafostanice te u blizini trafostanice. Također je opisan proračun redukcijskog faktora za nadzemne vodove sa zaštitnom užadi. Peto poglavlje opisuje proračun redukcijskog faktora i raspodjele struje u slučaju kabela s metalnim plaštom (oklopom) uzemljenim na oba kraja. Razmotren je slučaj trožilnog kabela i tri jednožilna kabela. U šestom poglavlju opisan je program NEPLAN koji je korišten za tri primjera na kojima su izvedena dva odvojena istovremena jednofazna kratka spoja. Također su prikazani i primjeri proračuna parcijalnih struja kroz tlo u slučaju zemljospoja u trafostanici te primjer proračuna redukcijskog faktora i raspodjele struja kroz tlo u slučaju zemljospoja u trafostanici napajanoj trožilnim kabelom, preuzeti iz norme HRN EN 60909-3.

Abstract: U radu je predstavljen rad s programskim paketom DIGSI 5 tvrtke Siemens, na primjeru numeričkog relejnog uređaja diferencijalne zaštite energetskog transformatora, kao uvod u korištenje tehnologije digitalnog blizanca za virtualizaciju numeričkih relejnih uređaja u oblaku. Detaljno je opisan način samog parametriranja spomenutog relejnog uređaja korištenjem DIGSI 5 programa. Osim toga prikazan je i način njegovog ispitivanja, koje je obavljeno uz pomoć ispitnog uređaja Omicron CMC.

Abstract: Zadatak ovog diplomskog rada bio je proučavanje frekvencijski ovisnog modela metaloksidnog odvodnika prenapona razvijenog od strane IEEE radne skupine 3.4.11. te njegova implementacija unutar EMTP – RV programskog paketa. Unutar programskog paketa uspiješno su realizirani EXLIM T odvodnici prenapona tvrtke ABB. Teoretska osnova IEEE frekvencijski ovisnog modela odvodnika prenapona opisana je u uvodnom dijelu rada te u drugom poglavlju. Opisani su stupnjevi razvoja te konačna verzija modela uz jednadžbe preko kojih se dolazi do vrijednosti parametara pojedinih elemenata modela. Drugo poglavlje također detaljno opisuje pojedine elemenate modela unutar EMTP – RV programskog paketa, a među ostalim navode se njihove mogućnosti i utjecaj na simulacije. Treće poglavlje sadrži kataloške podatke 28 metaloksidnih odvodnika prenapona EXLIM T. U tablicama se navode odvodnici prenapona prema maksimalnom naponu sustava te nazivnom naponu. Navodi se maksimalni preostali napon na odvodniku prenapona pri strujnim udarima različitog trajanja i intenziteta. U trećem su poglavlju također uključeni kataloški podaci o dimenzijama pojedinog odvodnika prenapona kao i ilustracije njihova oblika. Proces modeliranja metaloksidnog odvodnika prenapona unutar EMTP – RV programskog paketa opisan je u četvrtom poglavlju. Detaljan postupak opisan je na primjeru samo jednog odvodnika prenapona nazivnog napona 444 kV. Postupak kreće od samog odabira potrebnih elemenata modela, slijedi izračun vrijednosti parametara te njihov unos u pojedine elemente. Nakon ostvarivanja prve iteracije modela pokreće se simulacija te se podešavanjem parametara elemenata nastoji postići najprecizniji model odvodnika prenapona. Za ostale odvodnike prenapona ne navodi se detaljan postupak, nego se tablično prikazuju numerički rezutati simulacija kao i promijenjeni parametri modela. U okviru četvrtog poglavlja prikazana je i Heidlerova funkcija s pripadajućim parametrima. Konačno se u petom poglavlju izvršava analiza dobivenih vrijednosti parametara modela odvodnika prenapona s ciljem razvijanja metode kojom bi se ubrzanim postupkom pri budućim modeliranjima odvodnika prenapona došlo do istog riješenja. Vrijeme prilagodbe parametra Vref za spori val te vrijeme prilagodbe parametra L1 za brzi val uspješno se skraćuje razvijanjem jednadžbi koje navedene parametre povezuju s preostalim naponom na odvodniku prenapona.

Abstract: U ovome radu opisana je teorija pouzdanosti, primjena mrežnih pravila za dobivanje pokazatelja pouzdanosti, osnove programa NEPLAN te analiza pouzdanosti obrađena na primjeru za dobivanje pokazatelja pouzdanosti u programu NEPLAN. U drugom poglavlju govori se o pouzdanosti u elektroenergetskim sustavima, na koji se način predviđa pouzdanost, koji su pokazatelji pouzdanosti u samoj teoriji pouzdanosti te kako ih dobiti za nepopravljive i popravljive elemente. Svaki elektroenergetski sustav treba ispuniti zadatak da osigura pouzdano i konstantno napajanje električnom energijom svoje potrošače, stoga operatori (pružatelji usluga) distribucijskih i prijenosnih sustava trebaju ispunjavati mrežna pravila. S obzirom na mrežna pravila, određeni su opći i pojedinačni pokazatelji pouzdanosti, kao što je opisano u trećem poglavlju. U daljnjim poglavljima, opisan je program NEPLAN, kako napraviti određene sheme, na koji način unijeti podatke za elemente, kako dobiti rezultate. Nakon toga, prikazan je primjer u programu NEPLAN, u kojem su prikazani osnovni dijelovi glavnih shema strujnih krugova, u kojem je izvršena analiza pouzdanosti. Na temelju analize pouzdanosti u programu NEPLAN, dobiju se tablični i grafički rezultati u kojima su prikazani pokazatelji pouzdanosti za svaki pojedini element u sustavu te za sustav u cjelini.

Abstract: Zadatak diplomskog rada bio je modelirati visokonaponsku mrežu, te provesti detaljnu analizu prenaponske zaštite energetskog transformatora uslijed udara munje pomoću programskog paketa EMTP-RV. Prilikom modeliranja mreže ispoštovana su načela i zahtjevi struke. Udari munje koji su korišteni za simulaciju udara munje su standardizirane vrijednosti. U prvom, uvodnom poglavlju dan je pregled zadatka diplomskog rada te je opisan programski paket u kojem će se rješavati zadani problem. Također je i ukratko skiciran razmatrani scenarij. U drugom poglavlju diplomskog rada dan je pregled svih scenarija koji se modeliraju u programskom paketu EMTP-RV. Također, tu je opisan i način modeliranja struje munje korištenjem Heidlerove funkcije koju preporuča skup normi HRN EN 62305. U trećem poglavlju diplomskog rada opisani su svi glavni elementi nadomjesne sheme razmatranog scenarija u programskom paketu EMTP-RV. U što većoj mjeri se nastojalo koristiti već gotove elemente koji su dostupni u biblioteci dotičnog programskog paketa. Neki elementi poput odvodnika prenapona modelirani su složenijim metodama koje zahtijevaju kombiniranje više dostupnih blokova za dobivanje funkcionalnog bloka. U četvrtom poglavlju diplomskog rada dat je detaljan uvid u ponašanje mreže uslijed udara munje u zaštitno uže na određenim mjestima. Izneseni su zaključci na temelju analize gdje je najbolje pozicionirati same odvodnike prenapona. Na kraju ovoga poglavlja analizirana su i sama iskrišta na svih trideset stupova, koja su provela struju, ovisno o mjestu i obliku munje.

Abstract: U ovom radu analizirani su različiti tipovi relejnih zaštitnih uređaja koji se koriste za zaštitu komponenti u elektroenergetskom sustavu. Osim teorijske analize ti uređaji su prikazani na primjeru zaštite vlastite trafostanice 110/30 kV. Kroz programski paket DIGSI 5 tvrtke Siemens pokazan je rad sa zaštitnim uređajima i princip njihovog optimiranja. Na početku samog rada opisane su najvažnije zaštite koje se koriste u distribucijskim mrežama. Glavna podjela je na nadstrujnu zaštitu i zaštitu energetskog transformatora. Navedeno je područje primjene svih zaštita, kod kojih vrsta kvarova se javljaju te njihove prednosti i mane. Treće poglavlje rada odnosi se na usporedbu raznih zaštitnih uređaja tipa 7SJ8x i 7UT8x. Navedene su razlike među njima te područje primjene za koje su predviđeni. Kraj samog rada i najvažniji dio, posvećen je opisu postupka i parametrizacije svih zaštitnih uređaja korištenih za zaštitu trafostanice 110/30 kV sa 5 polja. Za zaštitu ovog postrojenja korištena su tri zaštitna uređaja 7SJ82, 7SJ85 i 7UT85. Riječ je o uređajima posljednje generacije SIPROTEC 5 marke Siemens, koji su jedni od trenutno najmodernijih i najsofisticiranijih uređaja za relejnu zaštitu na tržištu.

Abstract: Sklopni prenaponi su glavni izvori smetnji u elektroenergetskim postrojenjima. Sklopni prenaponi nastaju prilikom uklapanja i/ili isklapanja sklopnih aparata. U ovom radu dane su teorijske podloge o sklopnim prenaponima, koordinaciji izolacije, ATP programskom paketu, Gauss-ovoj i Weibull-ovoj distribuciji. Također su opisani postupci analitičkog i numeričkog izračuna raspodjela vjerojatnosti napona. U radu je napravljena statistička analiza sklopnih prenapona u elektroenergetskom sustavu, uz korištenje Monte Carlo metode i numeričkih simulacija prenaponskih stanja pomoću programskog paketa ATP-EMTP. Analizom rezultata simulacija različitih modela objašnjen je utjecaj broja i položaja odvodnika prenapona na vjerojatnosti iznosa napona. Dobiveni rezultati mogu pomoći pri statističkoj metodi koordinacije izolacije. Uspoređeni su podaci dobiveni matematičkom i numeričkom metodom. Na osnovu dobivenih rezultata, može se zaključiti da se Weibull-ovom razdiobom mogu predvidjet vjerojatnosti iznosa prenapona.

Abstract: Diplomski rad obrađuje analizu rizika pri projektiranju sustava zaštite od munje primjenom norme HRN EN 62305. U radu je iznesen postupak proračuna rizika pri udaru munja u građevinu koja se planira zaštititi i opskrbni vod povezan na građevinu ili pri udaru munja pokraj promatrane građevine i pokraj opskrbnog voda, a u svrhu određivanja potrebe za zaštitnim mjerama. Postupak proračuna uključuje procjenu godišnjeg broja opasnih događaja, procjenu vjerojatnosti nastanka štete te procjenu iznosa gubitaka. Navedeni postupak proračuna i analiza rizika provedeni su na primjeru poslovne zgrade. Zaključak o nužnosti postavljanja sustava zaštite od munja temelji se na usporedbi dobivenih rezultata rizika s prihvatljivim vrijednostima rizika navedenim u HRN EN 62305.

Abstract: Distantna zaštita temelj je zaštite visokonaponskih vodova u prijenosnoj mreži napona 400, 220 i 110 kV od pojave različitih vrsta kvarova. Njena uloga u elektroenergetskom sustava dana je u uvodnom poglavlju ovog diplomskog rada te posljedice koje ista ima u djelovanju na osnovne funkcije rada sustava. Poznavanje uvjeta koje distantni relej treba ispunjavati u mreži od bitnog je značaja, a vrijedi spomenuti brzinu djelovanja, selektivnost, osjetiljivost te pričuvno štićenje. Drugo poglavlje opisuje osnove implementacije same distantne relejne zaštite u sustavu, njena osnovna načela, načine priključka na visokonaponski prijenosni vod putem strujnih i naponski transformatora te različite vrste proradnih karakteristika koje takav relej može imati. U trećem poglavlju objašnjena je struktura mikroprocesorskih elektroničkih krugova na kojima se temelji suvremeni Siemensov Spirotec 7SA6 distantni relej te su detaljno analizirane karakteristike tog uređaja uz opise svih njegovih funkcija u mreži. U četvrtom poglavlju razmatrana je principna aplikacija ATP-EMTP softvera koji se u modernom vremenu koristi za različite vrste analize elektroenergetske mreže, a posebice za analizu različitih vrsta kvarova u mreži (kratki spojevi, udari munje i sl.). Osnovne podloge korištenja i načini međusobne komunikacije programskih modula također su pojašnjeni. Peto poglavlje opisuje samu primjenu programskog softvera ATP-EMTP i to konkretno simulacijom različitih vrsta kratkih spojeva u visokonaponskoj prijenosnoj mreži (jednopolni, dvopolni i tropolni kratki spoj) te analizom proradne distantne zaštite s poligonalnom proradnom karakteristikom s tri zone štićenja u odnosu na te kvarove. Kratki spojevi simulirani su na različitim mjestima na štićenoj dionici voda te su prikazane trajektorije mjerenih impedancija u sve tri faze u R-X koordinatnoj ravnini (Argandov dijagram)

Abstract: U ovom diplomskom radu opisana su svojstva i mogućnosti XGSLab programskog paketa i njegovih modula. Cilj je bio samostalno izvršiti proračun jakosti magnetskog polja u ovom programskom paketu, proučiti njegove aplikacije i opisati korištenje istog. U drugom poglavlju opisana su svojstva elektromagnetskog polja prema Maxwellovim jednadžbama u diferencijalnom obliku. Nadalje, pobliže je objašnjeno magnetsko polje električne struje i veličine koje ga opisuju. Zatim su opisani učinci magnetskog polja na ljudska bića prema Direktivi 2013/35/EU Europskog parlamenta i vijeća. Također su navedene glavne fizikalne veličine i propisi koji se moraju poštovati prema Pravilniku o zaštiti od elektromagnetskih polja. U tablicama su dane granične vrijednosti jakosti magnetskog polja i gustoće magnetskog toka za javna područja i područja povećane osjetljivosti. U trećem poglavlju nalazi se detaljan opis XGSLab programskog paketa: njegovi moduli GSA i GSA_FD za izračune uzemljivačkih sustava, XGSA_FD za analizu nadzemnih i podzemnih uzemljivačkih sustava u frekvencijskoj domeni, XGSA_TD za analizu nadzemnih i podzemnih uzemljivačkih sustava u vremenskoj domeni i NETS za proračun i simulaciju viševodičkih i višefaznih složenih mreža. Navedena su područja primjene ovog programskog paketa, njegove aplikacije i mogućnosti počevši od standardnih referenci, valnog oblika, modeliranja tla sve do analize podataka i prikaza rezultata. Na kraju ovog poglavlja opisan je proračun jakosti magnetskog polja te su prikazani već riješeni primjeri raspodjele magnetske indukcije u prostoru za različite elemente elektroenergetskog sustava u XGSA_FD modulu. U četvrtom poglavlju riješeni su primjeri proračuna jakosti magnetskog polja, odnosno magnetske indukcije pomoću XGSLab programskog paketa za trofazni nadzemi vod i kabel. Navedeni su svi koraci potrebni za uspješno izvršavanje proračuna i prikazani dobiveni rezultati.

Abstract: U ovoj je doktorskoj disertaciji razvijen 3D egzaktni harmonijski elektromagnetski model infinitezimalnog tankožičanog vodiča (ITV-a) u horizontalno uslojenom višeslojnom vodljivom sredstvu, koje se sastoji od zraka i višeslojnog tla. Na temelju ovog 3D egzaktnog elektromagnetskog modela razvijen je i 2D egzaktni harmonijski elektromagnetski model beskonačno dugog izoliranog tankožičanog vodiča (BDITV-a) te na njemu utemeljeni 2D egzaktni harmonijski elektromagnetski model za izračun vlastitih i međusobnih uzdužnih jediničnih impedancija pravocrtnih međusobno paralelnih BDITV-a u višeslojnom horizontalno uslojenom sredstvu, koje se sastoji od zraka i višeslojnog tla. 3D egzaktni harmonijski elektromagnetski model ITV-a sadrži numerički zahtjevne 3D Sommerfeldove integrale, dok 2D egzaktni harmonijski elektromagnetski model za izračun vlastitih i međusobnih uzdužnih jediničnih impedancija pravocrtnih međusobno paralelnih BDITV-a sadrži podjednako numerički zahtjevne 2D Sommerfeldove integrale. U teorijskoj razradi 3D egzaktnog harmonijskog elektromagnetskog modela ITV-a, radi lakšeg zadovoljenja graničnih uvjeta, proizvoljno je orijentirani ITV rastavljen na dvije komponente: vertikalni infinitezimalni tankožičani vodič (VITV) i horizontalni infinitezimalni tankožičani vodič (HITV). Iz općih rješenja Helmholtzovih jednadžbi za komponente vektorskog magnetskog potencijala VITV-a i HITV a i graničnih uvjeta dobiveni su sustavi linearnih jednadžbi, u kojima su nepoznanice jezgre spektralnih Greenovih funkcija VITV-a i HITV-a. Vrlo zahtjevnim analitičkim rješavanjem ovih sustava linearnih jednadžbi izvorno su dobiveni analitički izrazi za jezgre spektralnih Greenovih funkcija komponenti vektorskog magnetskog potencijala VITV-a i HITV-a, a iz njih su dobiveni analitički izrazi za jezgre spektralnih Greenovih funkcija skalarnog električnog potencijala, komponenti jakosti električnog polja i komponenti magnetske indukcije proizvoljno orijentiranog ITV-a u horizontalno uslojenom višeslojnom vodljivom sredstvu. Pritom su ukupan broj slojeva tla, sloj u kojem se nalazi izvor te sloj u kojem se nalazi točka promatranja potpuno proizvoljni. 3D Sommerfeldovi integrali povezuju prostorne i spektralne Greenove funkcije Lorentzovih potencijala, komponenti jakosti električnog polja i komponenti magnetske indukcije ITV-a. U teorijskoj razradi 2D egzaktnog harmonijskog elektromagnetskog modela BDITV-a paralelnog površini tla, prostorna Greenova funkcija vektorskog magnetskog potencijala BDITV-a u horizontalno uslojenom višeslojnom sredstvu dobivena je integracijom prostorne Greenove funkcije horizontalne komponente vektorskog magnetskog potencijala HITV-a duž osi BDITV-a. Na taj je način iz 3D egzaktnog elektromagnetskog model HITV-a dobiven 2D egzaktni elektromagnetski model BDITV a. U elektromagnetskom modelu BDITV-a, umjesto 3D Sommerfeldovih integrala, pojavljuju se 2D Sommerfeldovi integrali, dok su spektralne Greenove funkcije vektorskog magnetskog potencijala BDITV-a i horizontalne komponente vektorskog magnetskog potencijala HITV-a identične. Iz izvorno razvijenog 2D egzaktnog harmonijskog elektromagnetskog modela za izračun vlastitih i međusobnih uzdužnih jediničnih impedancija pravocrtnih međusobno paralelnih BDITV-a u višeslojnom horizontalno uslojenom sredstvu, uz neka zanemarenja, dobivene su općepoznate Carsonove i Sundeove formule za izračun vlastitih i međusobnih uzdužnih jediničnih impedancija pravocrtnih međusobno paralelnih BDITV-a u dvoslojnom horizontalno uslojenom sredstvu, koje se sastoji od zraka i homogenog tla. U ovoj doktorskoj disertaciji, izvorno su razvijeni i numerički algoritmi za numerički izračun 3D i 2D Sommerfeldovih integrala, koji su utemeljeni na kombinaciji polinomijalne interpolacije spektralnih Greenovih funkcija po dijelovima integracijske krivulje i analitičke integracije. Osim toga, postojeći algoritam Mosig-Michalskog, koji je razvijen za izračun 3D Sommerfeldovih integrala za horizontalno uslojeni višeslojni idealni dielektrik, preinačen je i prilagođen posebnostima 3D i 2D Sommerfeldovih integrala u slučaju horizontalno uslojenog višeslojnog vodljivog sredstva, koje se sastoji od zraka i višeslojnog tla. Mnogobrojni su provedeni numerički testovi pokazali da oba numerička algoritma, učinkovito i s visokom točnošću, računaju numerički zahtjevne 3D i 2D Sommerfeldove integrale za široki raspon promjenjivih parametara.

Abstract: U ovom diplomskom radu proučavane su karakteristike i mogućnosti primjene računalnog programa NEPLAN u inženjerskoj praksi i za nastavne svrhe s posebnim naglaskom na modul za analizu kratkog spoja. NEPLAN je izrazito moćan programski alat pomoću kojeg se vrše analize i proračuni raznih stanja mreže. Program omogućava parametriziranje elemenata do najsitnijih detalja, a izvršavanje proračuna se odvija velikom brzinom. Detaljno modeliranje elemenata sustava osigurava ovom programu veliku točnost čak i s mnogo elemenata u sustavu. U ovom radu korištena je verzija programa NEPLAN V553. Nakon uvodnog dijela opisane su osnovne karakteristike kratkih spojeva prema normi HRN EN 60909. Dan je pregled osnovnih formula potrebnih za proračun nadomjesnih impedancija električnih elemenata potrebnih za proračun struja kratkog spoja. U ovom poglavlju diplomskog rada također su opisane osnovne komponente struja kratkog spoja. Dan je i opis simetričnih komponenti za četiri osnovne vrste kratkog spoja te kratkog spoja preko impedancije kvara. Treće poglavlje opisuje općeniti dio programa NEPLAN, izgled grafičkog korisničkog sučelja te način upravljanja podacima u programu. Također su opisani programski moduli koji se najčešće koriste u programu s posebnim naglaskom na modul za analizu kratkih spojeva. Slijedi četvrto poglavlje u kojem je opisan način parametriziranja elemenata i izvođenja simulacije potrebne za proračun struja kratkog spoja. U petom poglavlju dan je primjer analize trofaznog i jednofaznog kratkog spoja na odabranim sabirnicama dane mreže u programu NEPLAN. Zbog provjere točnosti rezultata u programu NEPLAN izvršen je i proračun struja kratkog spoja na istoj mreži u programu PowerCAD.

Abstract: Zadatak ovog diplomskog rada bio je detaljno analizirati efektivnu duljinu najjednostavnije verzije uzemljivačkog sustava vrste A sukladno skupu normi HRN EN 62305 prilikom udara munje u njegovu središnju točku. U diplomskom radu razmatrani uzemljivački sustav sastoji se od dva nasuprotna elementarna uzemljivača te je ukopan paralelno s površinom tla u homogeno tlo. U drugom poglavlju opisane su glavne značajke uzemljivačkog sustava vrste A sukladno skupu normi HRN EN 62305. Također je opisana i verzija tog uzemljivačkog sustava korištena u ovom radu, a koja se sastoji od dva nasuprotna horizontalna elementarna uzemljivača. U trećem poglavlju definirani su pojmovi impulsne impedancije razmatranog uzemljivačkog sustava te efektivne duljine uzemljivačkog sustava. U četvrtom poglavlju opisan je program EMGround koji je korišten za dobivanje što točnijih vrijednosti efektivne duljine razmatranog uzemljivačkog sustava vrste A. Osim toga ukratko je opisan iterativni postupak traženja efektivne duljine unutar tog programa. U petom poglavlju detaljno je analiziran utjecaj dubine ukapanja razmatranog uzemljivačkog sustava na efektivnu duljinu za različite vrijednosti trajanja čela vala narinute impulsne struje i za različite vrijednosti otpornosti homogenog tla. Za osam vrijednosti otpornosti homogenog tla, deset vrijednosti trajanja čela vala i pet vrijednosti dubina ukapanja izvršeno je 400 simulacija u programu EMGround u kojima se iterativno tražila efektivna duljina za svaki slučaj. Analizom dobivenih efektivnih duljina pronađen je uzorak sličnog smanjenja efektivne duljine zbog povećanja dubine ukapanja neovisno o vrijednostima trajanja čela vala i otpornosti homogenog tla. Ovaj utjecaj opisan je faktorom smanjenja efektivne duljine uzemljivača zbog dubine ukapanja u odnosu na efektivnu duljinu uzemljivača pri dubini od 0,1 m. Razvijena je aproksimacijska formula za spomenuti faktor u MATLAB-ovom Curve Fitting Toolbox-u te je njena točnost potvrđena u istom poglavlju. U šestom poglavlju odabrano je deset vrijednosti otpornosti homogenog tla i deset vrijednosti trajanja čela vala te je korištenjem programa EMGround izračunata efektivna duljina razmatranog uzemljivačkog sustava na dubini ukapanja od 0,1 m. Pokazano je u prethodnom poglavlju da se dobivene efektivne duljine mogu preračunati na druge dubine ukapanja korištenjem faktora razvijenog u tom poglavlju. Analizom ovih sto dobivenih efektivnih duljina razvijene su četiri aproksimacijske formule kojima se brzo i točno mogu računati efektivne duljine razmatranog uzemljivačkog sustava za bilo koju kombinaciju parametara unutar propisanih intervala. U sedmom poglavlju dana su dva kratka numerička primjera u kojima su prikazani praktični primjeri izračuna efektivne duljine uzemljivačkog sustava vrste A za različite vrijednosti parametara.

Abstract: Ovaj rad uvodi potrebu za implementacijom dinamičke redukcije snage mreže. Trenutno stanje tehnike otkriva da su glavni interes tri različite metode redukcije. To su neuronske mreže, identifikacija sustava i ekvivalentni generator. Implementacijom specifičnih algoritama svaka procedura pokazuje sposobnost reprodukcije određenih varijabli sustava. To omogućuje dinamičku redukciju za određeni dio sustava. Rezultati pokazuju dovoljnu redukciju s neuronskim mrežama i modelom identifikacije sustava. Ipak, ekvivalentni model generatora pokazuje nešto lošije rezultate. Svaka metoda je obučena i potvrđena s posebno definiranim scenarijima. Završna poglavlja prikazuju sve rezultate s valjanim usporedbama paralelno.

Abstract: U ovom radu razrađena je ideja regulacije napona prijenosnog voda pomoću SVC postrojenja. Objašnjeno je koji bi se principi trebali primjenjivati ukoliko je naponska razina niža, odnosno viša od zahtijevane razine. U radu je dana detaljna analiza napona i struja TCR-a i TSC-a, koja je potkrijepljena odgovarajućim matematičkim izvodima. Nadalje, detaljnije su obrađena SVC postrojenja koja se koriste u svrhu regulacije naponske razine, te njihove osnovne komponente i karakteristike. Dan je uvid u osnovne izvedbe SVC postrojenja, opravdanost i isplativost odabira pojedine izvedbe SVC postrojenja, te njihove prednosti i nedostatke. Objašnjeno je kako pojedina SVC postrojenja reguliraju naponsku razinu. Napravljena je detaljna harmonijska analiza valnih oblika napona i struja komponenti koje sačinjavaju SVC postrojenje te način na koji minimizirati negativne utjecaje rada SVC postrojenja. SVC postrojenje može imati više primjena, a gledano sa mrežne strane ono predstavlja promjenjivu susceptanciju. Naziv statički Var kompenzator dolazi od činjenice da takvo postrojenje ne sadrži rotirajuće dijelove. U uvodu je dan osvrt na potrebu za upotrebom SVC postrojenja, dok se u drugom poglavlju govorilo o načinu regulacije naponske razine. Osnovna konfiguracija SVC postrojenja dana je u trećem poglavlju, dok su u četvrtom poglavlju ukratko opisane osnovne komponente, odnosno dijelovi SVC postrojenja, s posebnim naglaskom i detaljnom razradom tiristorski reguliranih prigušnica (TCR) i tiristorski uklapanih kondenzatora (TSC). U petom poglavlju su obrađene najčešće izvedbe SVC postrojenja koje su danas u upotrebi. Također su prikazani dijagrami izmjene jalove snage SVC postrojenja s mrežom, odnosno samim tim i režimi rada u kojima SVC postrojenje može raditi.

Abstract: Zadatak ovog diplomskog rada bio je opisati ograničenu zemljospojnu zaštitu i napraviti njenu primjenu na konkretnom primjeru koristeći relej RET670 tvrtke ABB. Za primjer postavljanja zaštite odabran je energetski blok transformatora 16/121 kV u HE Zakučac. U prvom poglavlju rada nalazi se uvod, u drugom poglavlju opisan je princip rada energetskog transformatora, njegovi djelovi i osnovni podaci. U trećem poglavlju opisani su strujni transformatori za zaštitu kao i njihovi osnovni podaci preko kojih se i bira transformator za određenu zaštitu. U četvrtom poglavlju opisana je ograničena zemljospojna zaštita (REF, 87N) koja je diferencijalnog karaktera. Općenito je prikazan princip rada zaštite te sheme spoja za dvonamotne i tronamotne transformatore, autotransformator i prigušnice. U petom poglavlju popisane su funkcije numeričkog releja RET670, izgled i dimenzije, prikazane su tablice preko kojih se podešava REF zaštita kao i algoritam ograničene zemljospojne zaštite koji koriste releji tvrtke ABB. U posljednjem, šestom poglavlju, prikazan je proračun preko kojeg su izabrani strujni transformatori za zaštitu i podešenja REF zaštite. U prilogu na kraju rada prikazana su podešenja REF zaštite iz programa PCM600.

Abstract: Distantna zaštita je osnovna zaštita visokonaponskih prijenosnih mreža, koje su uglavnom složene i petljaste te napajane s više strana. Vrijeme djelovanja distantne zaštite ovisi o udaljenosti točke ugradnje distantnog releja od mjesta nastupa kvara. Distantni relej priključuje se na strujne i naponske transformatore pa mjeri struju i napon te na osnovu njihova omjera određuje impedanciju. U ovome diplomskom radu analizirani su Argandov dijagram, k-krugovi, ψ-krugovi, ortogonalne trajektorije i konformno preslikavanje, matematički izrazi koji su korisni za bilo koju vrstu zaštitnih uređaja, a neophodni su i kod distantnih releja. Za analizu mjerene impedancije korišteni su fiktivni nadomjesni sustavi kako bi se prikazali nastupi međufaznih kratkih spojeva i kratkih spojeva sa zemljom. U međufazne kratke spojeve spadaju tropolni i dvopolni kratki spoj, dok u kratke spojeve sa zemljom spadaju jednopolni kratki spoj i dvopolni kratki spoj s istodobnim spojem sa zemljom. Najadekvatniji način promatranja mjerene impedancije koju vidi relej na mjestu ugradnje relejnog uređaja je grafički prikaz impedancije u kompleksnoj Argandovoj ravnini.

Abstract: Distantna zaštita predstavlja osnovu zaštite mreže u prijenosnim sustavima, kao i u međusobno povezanim distributivnim mrežama. Njen princip rada se temelji na mjerenju i procjeni impedancije kratkog spoja, koja je u osnovnom slučaju proporcionalna udaljenosti kvara. Testiranje funkcije distantne zaštite je glavna tema ovog rada, pri čemu su korišten harvdver (testni set CMC) i softver (Test Universe) tvrtke Omicron, te releji 7SA611 tvrtke Siemens. Dvije vrste ispitivanja su provedene u ovom radu, osnovno i napredno. Osnovno ispitivanje je provedeno pomoću modula QuickCMC, Advanced distance i State Sequencer. Osnovnim ispitivanjem procjenjujemo ponašanje funkcije distantne zaštite releja izoliranog od ostatka mreže, pomoću tri prethodno navedena modula. S druge strane imamo ispitivanje pomoću RelaySimTest modula, koje se smatra naprednijim ispitivanjem. RelaySimTest nudi mogućnost upravljanja više testnih setova preko Interneta, za što su potrebna bar dva računala sa pristupom Internetu, jedan na lokalnom kraju te drugi na udaljenom kraju. Lokalno računalo ima pokrenut RelaySimTest, dok računalo na udaljenom kraju ima pokrenut Device Remote Agent, koji kreira mrežnu vezu te dodijeljuje kontrolu nad testnim setom RelaySimTest-u. Ono što se ispituje u ovom radu je zaštita dalekovoda pomoću dva numerička releja 7SA611. Testnim setovima se simuliraju različiti kvarovi, a modulima procjenjujemo prolaznost provedenih testova.

Abstract: U ovom radu dane su teorijske podloge o Suncu, njegovom gibanju i zračenju. Također je opisan i postupak analitičkog izračuna sunčevog zračenja za određenu lokaciju te za određivanje optimalnog kuta nagiba fotonaponskih modula fotonaponske elektrane na određenoj lokaciji. Detaljnom analizom zemljopisnih parametara određene lokacije usvojeno je potrebno znanje o ovisnosti zemljopisnog položaja lokacije i pripadnog sunčevog zračenja. Korištenjem programskog paketa PVsyst simuliran je rad fotonaponske elektrane i proveden je izračun godišnje proizvodnje za različite kutove nagiba modula. Analizom rezultata simulacija proizvodnji objašnjen je utjecaj kuta nagiba fotonaponskih modula na krivulju proizvodnje i na ukupan iznos proizvodnje fotonaponske elektrane. Korištenjem dostupnog alata izračunat je i optimalan kut nagiba modula. Također, kako bi se istražio utjecaj korištenja sustava za praćenje položaja Sunca, provedene su simulacije proizvodnji uz njihovo korištenje. Donesen je zaključak da su sustavi za praćenje položaja Sunca relativno nova tehnologija koja će se razvijati i na nekim dijelovima Zemlje u budućnosti vrlo vjerojatno pronaći upotrebu.

Abstract: U ovom radu analizirana je isplativost izgradnje male hidroelektrane. Pod pojmom mala hidroelektrana smatraju se sve hidroelektrane čiji je kapacitet u rasponu od 1-10MW. U prvom dijelu rada opisani su dijelovi hidroelektrane u dvije skupine: građevinski dijelovi i elektromehanički dijelovi. Građevinski dijelovi obuhvaćaju konstrukcijske dijelove kao što su brana, preljev, zahvat, odvod i dovod. U složeniju skupinu dijelova HE spadaju turbina i generator. Ispravnim odabirom turbine isplativost MHE je veća. Male hidro-turbine mogu postići učinkovitost i do oko 90%. Tip HE odabiremo ovisno o terenu na kojem se gradi, a one mogu biti: male protočne, pribranske, integirane unutar kanala za navodnjavanje i ugrađene u vodoopskbni sustav. Konačno projektno rješenje MHE dobiva se kao rezultat složenog i interaktivnog procesa, gdje se, uvažavajući utjecaj na okoliš, uvijek uspoređuju različite tehnološke mogućnosti razmatrajući pri tom i troškovnu stranu projekta. U radu je razvijen software za analizu godišnje proizvodnje električne energije iz HE te analizu isplativosti po uzoru na podloge definirane RETScreen softwareom. Hidrološki podaci obično su definirani krivuljom trajanja protoka, za koju se pretpostavlja da predstavlja uvjete tijekom prosječne hidrološke godine. Proizvodnja energije MHE u spomenutog modelu određena je na temelju podataka o raspoloživom, projektiranom i preostalom protoku, te na temelju opterećenja, bruto pada i učinkovitosti. Učinkovitost turbina moguće je unijeti ručno ukoliko se poznaju podaci ili se koriste aproksimirani izrazi ovisno o tipu turbine i njenim osnovnim parametrima. Dostupna snaga kao funkcija protoka, faktor angažiranja, ukupna isporučena energija, procjena kapaciteta postrojenja izračunava se danim jednadžbama u radu, dok je krivulja trajanja snage definirana iz krivulje trajanja protoka.

Abstract: Distribucijska mreža predstavlja dio sustava koji se konstantno razvija te porast potrošnje i pojava novih potrošača utječu na potrebu za redefiniranjem topologije mreže i zahtijevaju izgradnju novih trafostanica i vodova. U većini europski zemlja, distribucijska mreže po svojoj topologiji, je radijalnog karaktera. U svrhu planiranja razvoja moguće je koristiti neautomatski i automatski pristup. U ovom radu razmatra se automatski pristup planiranja razvoja distribucijskih mreža pa je u tu svrhu razvijen optimizacijski model koji je najprije matematički objašnjen, a zatim su optimalna rješenja dana u programskom paketu Python. Prije praktičnog dijela prikazani su kriteriji koji se razmatraju u samom procesu planiranja razvoja distribucijske mreže kao i mogućnosti njihove integracije u optimizacijski model. Također, pojašnjeno je kako izvršiti optimalni odabir pojačanja i nadogradnje mrežne te topologije mreže u svrhu zadovoljenja potreba postojećih i novih korisnika.

Abstract: U ovom diplomskom radu testiran je softver Photovoltaic Power Profile Emulation (PPPE). PPPE je softver koji omogućuje emuliranje fotonaponskih panela na programabilnim istosmjernim izvorima proizvođača Magna-Power Electronics. Za bolje razumijevanje sustava koje emulira softver, opisana je pojednostavljena struktura fotonaponske ćelije i dan je osnovni fizikalni opis fotonaponske pretvorbe (fotoelektrični efekt). Dane su osnovne jednadžbe koje opisuju nadomjesni električni krug fotonaponske ćelije. U PPPE softveru postoji mogućnost odabira dvije tehnologije izrade fotonaponskih panela. Stoga je u posebnom poglavlju opisana tehnologija izrade fotonaponskih panela u tehnologijama kristalnog silicija i tankog filma uz objašnjenje kataloških podataka komercijalnih panela. Dani su osnovni tehnički zahtjevi koje osobno računalo mora zadovoljiti kako bi se PPPE mogao koristiti i ukratko je opisan postupak instalacije softvera. Prikazano je programsko sučelje i detaljno je opisan način rada u softveru. Kako bi se u potpunosti mogle iskoristiti sve mogućnosti PPPE-a opisana su četiri načina unosa podataka pomoću kojih se emuliraju fotonaponski paneli. Softver omogućuje emuliranje električnih karakteristika za različite vrijednosti temperature i osunčanosti panela korištenjem profila. U Matlab/Simulinku dobivene su električne karakteristike za komercijalni fotonaponski panel Suntech STP190S-24/Ad+, za različite vrijednosti osunčanosti i temperature korištenjem pripadajućeg bloka iz Simulinkove biblioteke. Karakteristike emulirane koristeći PPPE uz upis parametara istog Suntechovog panela uspoređene su s onima koje su dobivene u Simulinku. PPPE je testiran u eksperimentu uz korištenje istosmjernog izvora SL50-30/UI. U eksperimentu je korištena mogućnost softvera da slijedno mijenja različite unaprijed postavljene profile. Uz pomoć softvera bilo je moguće uzorkovati vrijednosti emuliranih električnih veličina. U opisu eksperimentalnog dijela prikazani su vremenski odzivi električnih veličina pri testovima promjene ulaznih parametara osunčanosti i temperature, te pri promjeni opterećenja izvora. Konačno, kako bi se stekao dojam gdje se nalaze radne točke, prikazane su pripadajuće stacionarne karakteristike.

Abstract: U cilju dekarbonizacije energetskog sektora raste udio instaliranih elektrana na obnovljive izvore energije, kao i novih plinskih termoelektrana u cilju pružanja podrške uravnoteženju elektroenergetskog sustava. Osim toga, relativno nova, tzv. power-to-gas (P2G) tehnologija prepoznata je kao jedan od ključnih čimbenika koji će omogućiti dekarbonizaciju energetskog sustava te pomoći elektroenergetskom sustavu pri integraciji elektrana na obnovljive izvore energije. U svakom slučaju, za očekivati je da će međuovisnosti elektroenergetskog i plinskog sustava znatno rasti u narednom razdoblju. Stoga je nužno imati robusne simulacijske modele koji će na učinkovit način i istovremeno računati sve povezane energetske mreže u samo jednom simulacijskom okruženju i samo jednom koraku. Kao odgovor na opisane računalne izazove, u sklopu doktorske disertacije razvijen je, koristeći metodu električne analogije, stacionarni model više-energijskog sustava kojeg čine povezane elektroenergetska i plinska mreža. U skladu s tim, razvijeni su detaljni nadomjesni električni modeli plinskih kompresorskih i mjerno-redukcijskih stanica, kao dviju od tri najvažnije komponente plinskih mreža. Treća komponenta su plinovodi čiji je stacionarni električni nadomjesni model poznat u literaturi. Pored toga, u cilju simuliranja tokova snaga više-energijskog sustava, razvijeni su dodatni električni nadomjesni modeli, korištenjem metode mrežnih polova, za sve tri navedene komponente plinskih mreža, kao i za plinsku termoelektranu te P2G postrojenje. Ovako razvijeni električni nadomjesni modeli učitani su u poznati programski paket za analizu elektroenergetskih mreža – NEPLAN, te je na taj način formiran električni model više-energijskog sustava. Točnost razvijenih modela elemenata plinskih mreža potvrđena je usporedbom simulacijskih rezultata s rezultatima koje daje poznati komercijalni programski paket za analizu plinskih mreža – SIMONE te usporedbom sa mjerenjima iz realne plinske mreže. Pored toga, prikazana je praktičnost i prednost korištenja primijenjene metodologije modeliranja više-energijskog sustava na primjeru analize sigurnosti opskrbe integriranih energetskih sustava.

Abstract: U ovom diplomskom radu obrađena je regulacija napona trošila napajanog iz fotonaponskog panela korištenjem dvaju različitih istosmjernih pretvarača, uzlaznog i silazno- uzlaznog istosmjernog pretvarača. Opisana su osnovna načela fotonaponske pretvorbe i fotonaponske ćelije kao i topologija i princip rada korištenih pretvarača. Simulacijski modeli razmatranih sustava izrađeni su u programskom paketu Matlab Simulink. Osnovne komponente modela su fotonaponski panel, istosmjerni pretvarač, upravljački krug i trošilo. Regulacija napona trošila je realizirana upotrebom PI regulatora. Pritom je u simulacijama korišten radni tip trošila. Optimalni parametri PI regulatora su određeni metodom pokušaja i pogreške. Pritom su raz- matrani odzivi regulirane varijable na skokovite promjene pripadajuće referentne vrijednosti i na nastup poremećaja u sustavu u vidu skokovite promjene osunčanosti. U radu su priloženi simulacijski rezultati za oba razmatrana istosmjerna pretvarača, dobiveni uz prethodno opti-mizirane parametare PI regulatora. Rad sustava je testiran pri različitim iznosima osunčanosti i otpora trošila uz različite konstantne iznose referentnog napona trošila i temperature fotona-ponskog panela. Testiranja su realizirana za tri različita iznosa temperature fotonaponskog panela u rasponu od 0 °C do 50 °C.

Abstract: U ovom diplomskom radu analiziran je fotonaponski sustav s istosmjernim silaznim pretvaračem bez galvanskog odvajanja u kojem se pomoću tri različite MPPT metode nastoji postići optimalna snaga PV panela. Opisana su osnovna obilježja fotonaponskih panela, istosmjernog silaznog pretvarača bez galvanskog odvajanja te neke od najčešće korištenih metoda za praćenje maksimalne snage. Analizirani sustav sastoji se od fotonaponskog panela, istosmjernog silaznog pretvarača, upravljačkog kruga te radnog trošila i baterije na izlazu. Regulacija napona PV panela je ostvarena upotrebom PI regulatora čiji su parametri podešeni metodom pokušaja i pogreške. Učinkovitost razmatranih MPPT algoritama ispitana je koristeći simulacijski model sustava izrađen u programskom paketu MATLAB- Simulink. Izvršene su tri simulacije, po jedna za svaku od razmatranih MPPT metoda, pritom obuhvaćajući široke raspone osunčanosti i temperature PV panela. Radi bolje usporedbe, u sva tri slučaja su zadani jednaki iznosi osunčanosti i temperature, u jednakim vremenskim trenucima. Simulacijski rezultati prezentirani su i analizirani u zadnjem poglavlju rada.

Abstract: U ovom radu je izvršena simulacijska analiza sustava za napajanje radnog trošila iz fotonaponskog modula preko istosmjernog silaznog pretvarača, u jednoj varijanti, odnosno istosmjernog uzlaznog pretvarača, u drugoj varijanti, uz regulaciju napona trošila. Obrađene su osnovne značajke fotonaponskih modula, kao i utjecaj osunčanosti i temperature na električne karakteristike fotonaponske ćelije. Zatim su opisane osnovne značajke i režimi rada razmatranih istosmjernih pretvarača bez galvanskog odvajanja. Dan je detaljan opis komponenti i parametara simulacijskih modela fotonaponskog sustava s razmatranim tipovima pretvarača, uključujući i algoritam za regulaciju napona trošila. Optimalni parametri PI regulatora napona trošila odabrani su koristeći simulacijske modele metodom pokušaja i pogreške. Pritom su razmatrani odzivi reguliranog napona na promjene reference i utjecaj poremećaja, odnosno promjene osunčanosti. Konačno se analizirani rezultati dobiveni za oba izrađena simulacijska modela u širokom rasponu osunčanosti i temperature PV panela, kao i za različite vrijednosti otpora priključenog trošila. Poseban naglasak je pritom stavljen na usporedbu performansi dvaju razmatranih sustava u vidu dinamičkih pokazatelja kvalitete regulacije, ostvarivog radnog raspona te valovitosti napona trošila i struje prigušnice.

Abstract: U ovom je radu na simulacijskoj razini analizirano praćenje točke maksimalne snage (MPPT) fotonaponskog modula u sustavu s uzlaznim istosmjernim pretvaračem napona i radnim trošilom konstantne vrijednosti otpora. Točka maksimalne snage je praćena korištenjem dvije napredne MPPT metode: metodom pomaka i promatranja te metodom inkrementalne vodljivosti. Najprije je opisan princip rada fotonaponske ćelije te utjecaj temperature i osunčanosti na korisnost pretvorbe sunčane energije u električnu. Obrađena su osnovna obilježja uzlaznog istosmjernog pretvarača napona bez galvanskog odvajanja te pripadajući karakteristični režimi rada. Zatim je opisan princip rada MPPT algoritama, s posebnim naglaskom na korištene metode. Model korišten za simulacije izveden je u programskom paketu MATLAB-Simulink. Navedene su i opisane sve korištene komponente kao i parametri tih komponenti. Budući da je trošilu paralelno priključena baterija, napon na izlazu sustava je približno konstantan, dok je napon FN modula reguliran korištenjem PI regulatora, s ciljem postizanja točke maksimalne snage. Opisan je način odabira parametara regulatora te parametara blokova MPPT algoritama za obje korištene metode. Simulirani su odzivi napona, snaga, struja i faktora vođenja za promjenjive vrijednosti osunčanosti pri različitim konstantnim temperaturama. Na kraju su prikazani i uspoređeni rezultati simulacija dobiveni korištenjem obje MPPT metode.

Abstract: Ovaj rad se u svom prvom dijelu bazira na osnovne informacije o solarnoj energiji i fotonaponskom sustavu. Opisane su općenite značajke FN modula i FN ćelija te njihove strujnonaponske karakteristike. Zatim su analizirane osnovne karakteristike silaznog istosmjernog pretvarača bez galvanskog odvajanja i objašnjeni su njegovi kontinuirani i diskontinuirani režimi rada. U četvrtom poglavlju opisane su mogućnosti Magna-Power istosmjernog izvora gdje su detaljno dane upute za sve njegove upravljačke postavke koje se nalaze na prednjoj ploči uređaja. Budući da je ovim izvorom moguće upravljati i preko računala, koristeći posebno sučelje (engl. Remote Interface Software Panel), opisane su sve pripadajuće komponente. Nakon toga je pokazan rad istosmjernog izvora u režimu konstantnog napona (CV) i režimu konstantne struje (CC). Također je objašnjen postupak programiranja strujno-naponskih karakteristika kojim se omogućuje emuliranje FN modula. Sastavljena je laboratorijska maketa razmatranog sustava, pri čemu je istosmjerni izvor spojen na promjenjivo radno trošilo preko silaznog istosmjernog pretvarača bez galvanskog odvajanja. Korištenjem makete snimljeni su eksperimentalni rezultati za različite primjere kojim su ilustrirani navedeni režimi rada istosmjernog izvora.

Abstract: U ovom radu je na eksperimentalnoj razini analiziran rad sustava za stabilizirano napajanje djelatnog trošila iz fotonaponskog panela preko silaznog istosmjernog pretvarača bez galvanskog odvajanja. Regulacija napona trošila je pritom osigurana automatskim podešavanjem faktora vođenja pretvarača. Najprije su opisane osnovne značajke fotonaponskih modula te utjecaj temperature i osunčanosti na električne karakteristike fotonaponske ćelije. Navedene su osnovne karakteristike silaznog istosmjernog pretvarača te njegovi karakteristični režimi rada. Pokazane su i neke mogućnosti programabilnog istosmjernog izvora Magna Power, koji može raditi u nekoliko različitih radnih režima. U ovom radu, spomenuti istosmjerni izvor je korišten kao emulator fotonaponskog panela. U programskom paketu MATLAB Simulink izrađen je upravljački algoritam te su određeni parametri PI regulatora. Sučelje za upravljanje izvođenejm eksperimenta u realnom vremenu realizirano je u programskom paketu ControlDesk. Opisana je laboratorijska maketa suatava s upravljačkom karticom DS1104 (dSpace), optokaplerom kao impulsnim uređajem za IGBT te sa strujnim i naponskim senzorima. Prikazani su odzivi odabranih varijabli sustava na promjenu referentne vrijednosti napona i promjene osunčanosti i temperature fotonaponskog panela, kao i pripadajući valni oblici u stacionarnom stanju.

Abstract: U ovom diplomskom radu obrađena je tranzijentna analiza linearno spregnutih strujnih krugova metodom konačnih elemenata i opisane su metode koje se koriste za analitičko rješavanje istog. Pri tome je korištena Heunova metoda vremenske integracije i Theta metoda na odabranom primjeru strujnog kruga te je izvršena usporedba kreiranog programa s numeričkim rezultatima simulacije iz Simulinka. U drugom poglavlju se govori općenito o metodama za harmonijsku analizu linearnih strujnih krugova u vremenskoj i frekvencijskoj domeni od kojih se posebno izdvaja najpraktičnija, metoda konačnih elemenata. Izvod za granu linearnog spregnutog strujnog kruga za Heun i Theta metodu dan je u trećem poglavlju i koristi se u kreiranju korisničkog programa za definiranje ulaznih podataka i međusobnih odnosa elemenata strujnog kruga. U četvrtom poglavlju opisan je računalni program koji je izrađen u MATLAB-u i koristi se za analizu linearnog strujnog kruga. Cilj programa je prikaz učinkovitosti metode konačnih elemenata u modeliranju elemenata strujnog kruga. U posljednjem poglavlju na odabranom primjeru strujnog kruga obrađena je tranzijentna analiza i primijenjene su Heun i Theta metoda te prikazane slike rješenja dobivenih računalnim programom radi usporedbe s numeričkim rješenjem iz Simulinka.

Abstract: Zadatak diplomskog rada bio je razviti teorijsku podlogu i izraditi računalni program za izračun raspodjele jakosti električnog i magnetskog polja te jakosti struje za beskonačno dugi cilindrični višeslojni vodič s proizvoljnim brojem vodljivih i dielektričnih slojeva. Posebnu pažnju je trebalo posvetiti dielektričnim slojevima. Naime, u okviru ovog diplomskog rada razvijena je teorijska podloga za dva modela beskonačno dugog višeslojnog cilindričnog vodiča s proizvoljnim brojem dielektričnih slojeva. U jednom modelu pomačne struje su u potpunosti zanemarene, dok su u drugom modelu pomačne struje zanemarene samo u vodljivim slojevima. Osim navedenog, bilo je potrebno razmotriti i izračun unutarnje impedancije po jedinici duljine takvog vodiča. U drugom poglavlju diplomskog rada dan je pregled dva modela višeslojnog cilindričnog vodiča s proizvoljnim brojem dielektričnih slojeva. Opisano je tretiranje dielektričnih slojeva kao i označavanje geometrijskih i električnih značajki pojedinih slojeva višeslojnog vodiča. U trećem poglavlju diplomskog rada dana je teorijska podloga za izračun raspodjele jakosti električnog i jakosti magnetskog polja u jednom sloju višeslojnog vodiča. U okviru ovog poglavlja razvijena je teorija za izračun polja u jednom sloju višeslojnog vodiča za oba slučaja uzimanja pomačnih struja u račun. Oba razvijena modela višeslojnom cilindričnog vodiča s dielektričnim slojevima su zasnovana na Maxwellovim jednadžbama za dobre vodiče, što znači da su pomačne struje u vodljivim slojevima zanemarene. Međutim, pomačne struje se u jednom modelu u dielektričnim slojevima zanemaruju, a u drugom modelu uzimaju u račun. U četvrtom i petom poglavlju diplomskog rada opisano je formiranje sustava jednadžbi iz rubnih i graničnih uvjeta između slojeva za oba modela višeslojnog cilindričnog vodiča s dielektričnim slojevima. U šestom poglavlju opisan je izračun unutarnje impedancije po jedinici duljine za oba modela višeslojnog vodiča. U sedmom poglavlju dani su numerički primjeri gdje je detaljno analizirano slaganje rezultata dobivenih pomoću dva predstavljena modela. Analiza uključuje usporedbu modula električnih i magnetskih polja duž presjeka presjeka vodiča kao i izračun modula unutarnje impedancije višeslojnog vodiča.

Abstract: U ovom radu obrađene su osnovne tehničke karakteristike strujnog transformatora za mjerenje i zaštitu. Prikazani su utjecaji struje kratkog spoja i djelovanje njene istosmjerne komponente na prijelazne pojave i zasićenje transformatora. Pokus zasićenje transformatora se zbog svakodnevnog korištenja električne mreže i potrebe za električnom energijom ne može izvoditi dok je transformator priključen na mrežu. Efekt zasićenja je simuliran u programu EMTP-ATP-u i MATLAB-u, gdje je iz grafičkog prikaza signala sekundarne struje transformatora vidljiv negativan utjecaj zasićenja. Izobličenja sekundarne struje direktno utječe na rad priključene zaštite na sekundaru strujnih zaštitnih transformatora. Zasićenje transformatora je potrebno pratiti i kontrolirati. U praktičnom djelu rada obavljena su mjerenja osnovnih tehničkih parametara strujnog transformatora (otpor izolacije primara i sekundara međusobno i prema zemlji, otpor namotaja primara i sekundara, prijenosni omjer i pogreška, dielektrična čvrstoća ulja i dr.). Rezultati svake metode mjerenja su pokazala zadovoljavajuća svojstva transformatora u vidu njegove ispravnosti te preostalog vijeka trajanja.

Abstract: U ovom diplomskom radu proučene su karakteristike i mogućnosti primjene računalnog programa PSS/E u nastavne i istraživačke svrhe s posebnim naglaskom na modul kratkog spoja. PSS/E je široko rasprostranjeni softver koji služi za proračune i analizu raznih stanja mreže a odlikuje ga velika brzina izvršavanja proračuna te detaljno parametriranje elemenata mreže što ga čini jako točnim u proračunima. U ovom radu je korištena verzija programa PSS/E Xplore 34. Nakon uvodnog dijela dan je osvrt na proračun kratkog spoja, s pregledom fizikalnih osnova kratkog spoja. Također je dan opis metode simetričnih komponenti za analizu kratkog spoja s pregledom osnovnih izraza direktnog, inverznog i nultog redoslijeda za četiri glavne vrste kratkog spoja, kao i formule u slučaju kratkog spoja preko impedancije kvara. U trećem poglavlju slijedi općeniti dio o programu PSS/E, o njegovim područjima korištenja i programskim modulima koji su pojedinačno opisani. Četvrto poglavlje opisuje sam proračun kratkih spojeva u programu PSS/E. Na početku su prikazane sve opcije u modulu proračuna kratkih spojeva, potom slijede opće postavke programa te kreiranje mreže i parametriranje elemenata mreže. Pojedinačno je opisano parametriranje najvažnijih elemenata mreže. Poglavlje je zaključeno opisom zadavanja parametara za analizu kratkih spojeva po metodi IEC 60909. Slijedi peto poglavlje koje donosi primjer analize tropolnog i jednopolnog kratkog spoja na odabranim sabirnicama jedne složenije testne mreže u PSS/E-u i usporedba dobivenih rezultata s rezultatima iste analize proračunate u normi IEC 60909 – 4.

Abstract: U ovom radu je prikazana primjena strojnog učenja u svrhu analize zdravlja transformatora. Indeksom zdravlja je definirano stanje energetskog transformatora. Na temelju klasičnih testova i tradicionalnih metoda svakom transformatoru je pridodan određeni indeks. Testira se izolacijsko ulje odnosno njegovih šest parametara. Algoritmi kojima se predviđalo stanje su: Multinomial Logistic Regression (MLR), Extremely Randomized Trees (ETC), K-Neighbors Classifier (KNN), Random Forests (RFC), Gradient Boosting Classifier (GBC). Na kraju su uspoređeni rezultati dobiveni strojnim učenjem i rezultati Fuzzy logike i GRNN. Kombinacija algoritama u različitim ansamblima je dovela do visoke razine točnosti predviđanja stoga predstavljeni model bi mogao pronaći mjesto u različitim sustavima samonadzora i održavanja transformatora.

Abstract: U prvom dijelu diplomskog rada prikazani su osnovni dijelovi fotonaponske elektrane (fotonaponski moduli, trafostanice, inverteri, montažne konstrukcije te AC i DC razvodi) i značajke velikih fotonaponskih elektrana. Kroz drugi dio diplomskog rada, za konkretnu veliku fotonaponsku elektranu, definirana je koncepcija iste u nekoliko varijanti, te su napravljeni odgovarajući proračuni proizvodnje i gubitaka. Topologija fotonaponske elektrane definirana je u dvije osnovne varijante. U prvoj varijanti centralni inverteri/TS su bili smješteni centralno u odnosu na pripadne FN module, a u drugoj varijanti centralni inverteri/TS su smješteni rubno tj. na rubovima pristupnih cesta i pripadnih FN modula. Za svaku osnovnu varijantu napravljena je topologija elektrane sa podvarijantama nagiba modula 15o, 20o i 25o, koristeći programski paket Virtuosolar. Korištenjem programskog paketa PVSyst izračunata je neto proizvodnja i gubitka u svim varijantama. Nakon toga je provedena kalkulacija troškova izgradnje infrastrukture, DC i SN AC kabelskog razvoda te diskontiranih troškova gubitaka električne energije u DC kabelima. Pokazano je kako je varijanta sa centralno pozicioniranim inverterima/TS u odnosu na FN module koji se priključuju na istu, ekonomski značajno povoljnija.

Abstract: Tema ovog diplomskog rada je Odabir parametara i primjena odvodnika prenapona u distribucijskoj mreži. Za početak rada, dan je opis osnovnih karakteristika metal-oksidnih odvodnika prenapona namijenjenih za ugradnju u distribucijsku mrežu. Definirane su njihove prednosti u odnosu na ostale materijale koji se koriste za izradu odvodnika prenapona. Zatim su spomenuta moguća naponska naprezanja koja mogu nastati uslijed pojave prenapona u mreži. Kao mjerodavni prenaponi uzeti su privremeni, sklopni i atmosferski prenaponi. Za svaki od navedenih prenapona, uzete su različite situacije njihove pojave. Uz te spomenute prenaponske situacije, stavljen je i naglasak na mogući tretman uzemljenja mreže, kao i posljedice načina uzemljenja na sam izbor parametara odvodnika prenapona. Na samom kraju, uzet je primjer TS 110/20 kV gdje se vrši izbor odvodnika prenapona za stvarne parametre. Izbor odvodnika prenapona je temeljen na analizi naponskih naprezanja, obrađenih u radu.

Abstract: U ovom radu objašnjeno je više modela dalekovodnih stupova, uzemljivača i izolatora, te su dani njihovi karakteristični podatci. Izvršena je i simulacija na 110 kV DV Postire (Brač)-Stari Grad (Hvar) s prikladnim modelima pomoću ATPDraw (Alternative Transient Program) u kojem su simulirana atmosferska pražnjenja u vrh stupa dalekovoda te u fazni vodič dalekovoda. Prikazano je kako različite struje munje djeluju na spomenuti dalekovod, te kako napon na uzemljivaču stupa dalekovoda ovisi o strmini čela struje munje, tako i o samom modelu uzemljivača i njegovoj konfiguraciji. Obrađuje se i primjena različitih modela izolatora, te kako oni imaju značajan utjecaj na fenomen povratnog preskoka, njegovu pojavu, trenutak pojave i posljedični iznos povratnog prenapona. Prikazano je i koliki značaj ima geometrijska pozicija pojedine faze na stupu i elektromagnetska sprega među fazama na stupu kao i pogođene faze prema zaštitnom užetu, te koliko je bitno u kojem vremenskom trenutku se zatekne valni oblik faznog napona u času udara munje u promatranu fazu.

Abstract: U radu je prezentiran način rada s programskim paketom DIGSI 5, uz korištenje numeričkog relejnog uređaja tip 7UT85 tvrtke Siemens, pri izradi projekta podešenja diferencijalne zaštite dvonamotnog energetskog transformatora. Uz diferencijalnu zaštitu implementirana je niskopodesiva i visokopodesiva nadstrujna zaštita te termička zaštita transformatora. Kod podešenja parametara diferencijalne zaštite korištena je dodatna stabilizacija i cross-blocking funkcija, kao i blokada djelovanja pri ukapčanju u prazni hod (detekcija 2. harmonika) i naduzbude transformatora (detekcija viših harmonika). Detaljno je prikazan rad s DIGSI 5 programom pri povezivanju relejnog uređaja na strujne transformatore, kao i način implementiranja signalne i isklopne matrice. Korišteni su pritom ulazni podaci o konkretnom dvonamotnom energetskom transformatoru iz distribucijske mreže.

Abstract: Ovaj rad opisuje dizajn trofaznog kalibratora tj. generatora naponskih i strujnih signala. Jezgra kalibratora je IGBT pretvarač s niskopropusnim LRC filtrom na izlazu, koji eliminira više harmonike napona i struja. Tehnika modulacije koja se koristi za upravljanje procesom vođenja IGBT je sinusna modulacija širine impulsa (SPWM). Amplitude i fazni kutovi regulirani su kako bi se kompenzirala nelinearnost sustava, promjene temperature, padovi napona na parazitskim komponentama itd. Implementirani algoritmi služe za generiranje SPWM signala kojim će se upravljati IGBT mostom. Procesor s FPGA tehnologijom (Programibilna polja logičkih vrata) omogućuje vrlo velike brzine digitalne obrade signala. Brzine koje sami FPGA procesor postiže u paralelizmu su u nanosekundnom području. Eksperimentalni rezultati pokazuju veliki potencijal predložene metode za dizajn kalibratora za različite električne mjerne instrumente.

Abstract: Uslijed velikih troškova zamjene energetskog transformatora sve više pažnje se posvećuje njegovom nadgledanju i preventivnom održavanju. Prvo poglavlje daje uvod u problematiku analize stanja izolacije transformatora, te nudi rješenje u obliku jednoznačne vrijednosti koja opisuje to stanje. Tu vrijednost nazivamo indeksom zdravlja. Također u ovom poglavlju su dati glavni uzroci kvarova transformatora, te komponente koje su pod najvećim utjecajem istih. Na kraju su nabrojani i testovi dijagnosticiranja kvarova i njihova učestalost. U drugom poglavlju ovog rada opisani su parametri koji najvise utječu na indeks zdravlja energetskog transformatora. U tu grupu parametara spadaju analiza rastvorenih plinova, furanski spojevi, probojni napon ulja, faktor dielektričnih gubitaka, sadržaj vode u transformatorskom ulju i ukupna kiselost transformatorskog ulja. Osnove umjetnih neuronskih mreža, zajedno sa teorijom prediktivnog modeliranja, su opisane u trećem poglavlju. Posebna pažnja se posvetila backpropagation algoritmu, te klasifikacijskom i regresijskom prediktivnog modeliranju. U četvrtom poglavlju je prikazana analiza indeksa zdravlja koristeći programski paket MATLAB i njegov ugrađeni alat za kreiranje umjetnih neuronskih mreža NNTOOL. Analiza se vršila na grupi od 50 transformatora, čiji su ulazni parametri i indeksi zdravlja preuzeti iz literature. Nakon toga su uspoređeni rezultati umjetne neuronske mreže sa onima preuzetim iz literature, te je konstatirana točnost neuronske mreže u predviđanju nove vrijednosti indeksa zdravlja za transformatore koji nisu korišteni za vrijeme njenog treniranja. Peto poglavlje predstavlja zaključak o rezultatima primjene umjetnih neuronskih mreža pri analizi indeksa zdravlja energetskog transformatora.

Abstract: U radu je opisan razvoj i konstrukcija uređaja za rezanje ogrjevnog drveta. U uvodnom dijelu rada prikazan je tip trupaca koji je predviđen za rezanje uređajem ovog tipa. Također su istraženi patenti i postojeći uređaji prisutni na tržištu. Nakon toga izrađena je funkcijska dekompozicija na osnovu koje su napravljena su 4 koncepta uređaja za rezanje ogrjevnog drveta. Konceptu su vrednovani na osnovu kriterija koji su proizašli iz analize tržišta i zahtjeva. Za najbolji koncept izrađena je morfološka matrica u kojoj su prikazana moguća rješenja za svaku od funkcija. Na kraju je napravljen kontrolni proračun te su odabrane potrebne dimenzije strojnih dijelova i standardnih komponenata uređaja. Prema proračunu i standardnim dijelovima izrađen je računalni model te tehnička dokumentacija uređaja.

Abstract: U ovom je doktorskom radu razvijen napredni numerički model za analizu kutne stabilnosti u elektroenergetskom sustavu (EES-u), koji je utemeljen na tehnici konačnih elemenata i vremenski promjenjivim fazorima. Složena numerička analiza istovremeno se provodi i u vremenskom i u fazorskom području. Razvijeni numerički model, za razliku od postojećih programa za analizu kutne stabilnosti koji su ograničeni na analizu prijelazne stabilnosti tijekom prve četvrtine periode, može analizirati cjelovitu prijelaznu pojavu. Osnova je razvijenog numeričkog modela za analizu kutne stabilnosti u EES-u primjena tehnike konačnih elemenata na EES tako da se razmatrani sustav podijeli na manje dijelove, koji su u postupku izračuna tretirani kao zasebni konačni elementi s određenim brojem lokalnih čvorova. Kao najznačajniji dio elektroenergetskog sustava, u prvom koraku, razvijen je subtranzijentni numerički model sinkronog generatora s odgovarajućim sustavom algebarskih jednadžbi, koji se definira i tretira kao konačni element s tri lokalna čvora. U razvijeni numerički model sinkronog generatora za analizu kutne stabilnosti u EES-u uključen je i izvorno razvijeni numerički model digitalnog turbinskog regulatora kao i izvorno razvijeni numerički model digitalnog regulatora napona. Također su se, na temelju odgovarajućih matematičkih modela, razvili numerički modeli ostalih dijelova elektroenergetskog sustava (transformatora, vodova, ekvivalentne mreže), koji su u postupku izračuna tretirani kao zasebni konačni elementi. Točnost razvijenog numeričkog modela za analizu kutne stabilnosti u elektroenergetskom sustavu potvrđena je usporedbom rezultata izračuna s rezultatima dobivenim pomoću programskog paketa EMTP. Predloženi numerički model omogućuje veoma jednostavnu i brzu analizu kutne stabilnosti velikog elektroenergetskog sustava.

Abstract: U ovom radu opisana je metoda proračuna kratkog spoja u matričnom obliku. U prvom dijelu rada teoretski su objašnjene vrste kratkog spoja te su dobiveni izrazi za struje kratkog spoja te napone nakon kvara uz pretpostavku da je napon prije kvara iznosio 1 p.u. Prilikom proračuna bitno je poznavati iznose impedancija elemenata strujnog kruga zbog formiranja matrice impedancije čvorova. Struje i napone rastavili smo na njihove simetrične komponente i na taj način olakšali sam proračun. U drugom dijelu rada za analizu struja kratkih spojeva koristili smo Matlab u kojem smo unijeli podatke, formirali matricu impedancije čvorova te izračunali struje kratkih spojeva pomoću teoretski dobivenih izraza. Na kraju je na primjeru električne mreže izvršena usporedba dobivenih rezultata za struje kroz grane i napone na sabirnicama, dobivenih uz pomoć Matlab-a s rezultatima dobivenim uz pomoć Powercad-a. Iz priloženih tablica vidimo da nema prevelikih odstupanja u rezultatima.

Abstract: Na kvalitetu određene distribucijske mreže, koja se prvenstveno mjeri pouzdanošću isporuke električne energije bitno utječe oblik mreže, način uzemljenja neutralne točke, vrste kvarova i smetnji, te odabrana relejna zaštita. U ovom radu opsiani su mehanizmi zaštite distribucijskih transformatora i SN distribucijskih mreža s obzirom na različite tipove kvarova i različite izvedbe uzemljenja neutralnih točaka pojnih transformatora.

Abstract: Projekt izgradnje vjetroelektrane je višegodišnji složeni projekt, tijekom kojega su sve zainteresirane strane izložene brojnim rizicima. Analiza rizika je potrebna da bi investitor i voditelj projekta što bolje predvidjeli i izbjegli potencijalne probleme i troškove tijekom životnog vijeka projekta. Kroz prvi dio rada dane su teorijske podloge energije vjetra, brzine vjetra, te čimbenici koji utječu na brzinu vjetra. U nastavku su opisani osnovni dijelovi i izvedbe vjetroelektrana, način njihova priključka na mrežu kao i troškovna struktura projekta vjetroelektrane, osnovni pokazatelji ekonomske isplativosti projekta i poticajne mjere za obnovljive izvore energije među kojima je najbitnija promjena sustava poticanja proizvodnje sa sustava zajamčenih tarifa na sustav tržišnih premija. U projektnom zadatku napravljena je financijska analiza projekta izgradnje vjetroelektrane prema budućem modelu poticanja proizvodnje sustavom premija. Navedeni su osnovni rizici u projektu izgradnje vjetroelektrane, te je na konkretnom primjeru napravljen model za proračun isplativosti vjetroelektrane kroz razne simulacije u Visual Basic-u i Microsoft Excel-a, u kojem je provedena i analiza rizika, kao i analiza osjetljivosti projekta na promjenu ključnih parametara.

Abstract: U radu su opisane osnovne smjernice za projektiranje TS 10(20)/0, 4 kV uvažavajući pri tom specifičnosti vezane uz projektiranje tipičnih gradskih, montažnih prigradskih odnosno stupnih trafostanica. Opisane su osnovne dispozicije i karakteristike SN i NN postrojenja, način štićenja elementa te način uzemljenja trafostanice. Opisan je način dimenzioniranja opreme u distribucijskim trafostanicama. Na konkretnom primjeru tipske gradske trafostanice s jednim suhim transformatorom snage 1MVA odabrani su i dimenzionirani elementi postrojenja. Rješenje TS 10(20)/0, 4 kV uključuje SN postrojenje s dva vodna i jednim trafo poljem u ring main unit izvedbi sa SF6 plinom. NN postrojenje je se opremljeno s 12 NN izvoda.

Abstract: Distribuirana proizvodnja igra sve važniju ulogu u smanjenju gubitaka u mreži, smanjenju cijena električne energije, ostvarivanju ekoloških i ekonomskih koristi, smanjenju ulaganja u proizvodne kapacitete i odgađanju nadogradnje prijenosnog i distribucijskog sustava. U ovom radu obrađene su prednosti ali i nedostatci koje donosi sve veći broj distribuiranih izvora. U uvodno dijelu dan je širi pogled na problematiku vezanu uz integraciju distribuiranih izvora te su opisani standardni tehnički uvjeti koje mora ispunjavati svaka elektrana prilikom priključivanja na distributivnu mrežu. U trećem poglavlju obrađeni su utjecaji priključivanja distribuiranih izvora na elektroenergetsku mrežu. Dan je pregled utjecaja priključka na naponske prilike, struje kratkog spoja, tokove snage, gubitke te k kvalitetu električne energije. U praktičnom dijelu rada izvršena je analiza prilika u mreži prije i nakon priključka distribuiranih izvora. Analiza obuhvaća utjecaj priključka fotonaponskih elektrana na naponske prilike i gubitke radne energije u mreži za različite stupnjeve penetracije FN elektrana u mrežu.

Abstract: Predmet diplomskog rada je tehnološko ekonomska analiza tri načina upravljanja rasvjetom u hotelu. U svim većim objektima ugostiteljske i javne namjene u interesu je vlasnika da ima što manju potrošnju električne energije, pošto je energetska efikasnost jedan od temeljnih zahtjeva za građevinu. Važno je da u eksploataciji objekta korištenja rasvjete bude što jednostavnije. Kroz ovaj rad bit će analizirana tri načina upravljanja rasvjetom u hotelu: 1. DALI upravljanje 2. Upravljanje relejima, senzorima, timerom i programabilnim relejom 3. Klasično upravljanje Za svako od navedena tri načina upravljanja bit će analizirana zahtjevnost projektiranja, zahtjevnost i vrijeme izvođenja, cijena izvođenja i cijena opreme, te jednostavnost korištenja kao i mogući povrat investicije sa pametnim upravljanjem.

Abstract: Ovaj rad se sastoji od teorijske pozadine shema relejne zaštite u distribucijskim mrežama koje će se aktivirati ako dođe do kvara. Također su opisane različite metode uzemljenja zvjezdišta u izoliranim, kompenziranim i distribucijskim mrežama niskog otpora kao i njihove prednosti i nedostaci, s obzirom na topologiju mreže i druge utjecaje. Ovdje su prikazana dva tipa releja: Siemensov 7SJ62/64 i ABB-ov REF615 relej. Oba koriste mjerenja cos(ϕ)/sin(ϕ) i V0(φ)/I0(φ) zbog kvara. Primjenjivi su u svakoj od ovih mreža pojedinačno. Koriste se u radijalnim, mrežastim i petljastim mrežama. Obje mogu odrediti smjer i mjesto kvara. Osjetljivi, usmjereni element varmetrije uzemljenja je klasično rješenje za detekciju kvara na zemlji u izoliranim sustavima. Relej automatski odabire najbolji usmjereni element za korištenje za svaki pojedinačni kvar i stanje sustava u distribucijskoj mreži s uzemljenjem niskog otpora. Vatmetrijska metoda je najčešće korišteno rješenje za detekciju zemljospoja u kompenziranim sustavima.

Abstract: U radu se obrađuje problematika analize tokova snage u prijenosnim mrežama, primjenom programskog paketa Matpower 6.0, unutar programskog okruženja Matlab. Prikazuje se način pripreme ulaznih podataka o mreži, podešenja proračunskih parametara programa, usporedba Newton-Raphson i Gauss-Seidel algoritama, te analiza i prikaz rezultata proračuna. Prikazuje se procedura proračuna na prijenosnim mrežama različite veličine (16 do 300 sabirnica) te se analiza utjecaj kondenzatorskih baterija na tokove snage, naponske prilike i realizirane gubitke snage.

Abstract: Zadatak ovog diplomskog rada je na odabranom test primjeru provesti analizu ekonomske isplativosti izgradnje solarne elektrane s obzirom na dosadašnje načine poticaja koji su se primjenjivali u Hrvatskoj te novi prijedlog poticanja prema novom Zakonu o obnovljivim izvorima energije i visokoučinkovitoj kogeneraciji, te njihova usporedba. U uvodnom dijelu dan je pregled razvoja solarne energije u EU i RH, te smjerovi razvoja ovog sektora u budućnosti. Opisani su osnovni dijelovi, karakteristike rada i proizvodnje solarnih elektrana te načina njihova priključka na elektroenergetsku mrežu. Dana je kronologija državnih poticaja za FN sustav RH, opisan Tarifni sustav za proizvodnju električne energije iz OIE i kogeneracije kao i novi zakon o OIEiK. Opisani su modeli poticaja i samoopskrbe uz primjere drugih zemalja EU, kao i mogućnosti dobivanja investicijskih poticaja. Zatim su opisani osnovni ekonomski parametri koji se koriste u analizama isplativosti Napravljen je model u excelu za analizu godišnje proizvodnje električne energije prema podacima o osunčanosti za lokaciju Split, kao i model za analizu potrošnje prema dostupnim podacima o potrošnji od HEP ODSa. Proračun prihoda napravljen je u dvije varijante, prema starom i novom zakonu, a investicijski troškovi i troškovi održavanje jednaki su za oba slučaja. Analiza ekonomske isplativosti izgradnje solarne elektrane detaljno je objašnjena za oba slučaja i popraćena primjerom iz excel modela. Iz provedenih analiza zaključak je da je stari model zakona o Tarifnom sustavu koji je donesen 2007. išao na ruku proizvođačima, gdje je bilo omogućeno vrlo brzo vratiti uloženi kapital i ostvariti značajnu dobit, ali dugoročno gledano poticajne cijene su bile nerealne. Promjenom zakona 2016. godine prema uzoru na druge europske zemlje, napravljen je model u kojem nema direktne prodaje energije u mrežu, već se vrši svojevrsna kompenzacija, gdje se nakon podmirenja vlastite potrošnje samo viškovi prodaju u mrežu po posebno definiranim tržišnim cijenama. Ovaj model je dugoročno gledano realniji, a analiza je pokazala da je također isplativ za investitora, samo sa manjom dobiti od prethodnog modela. U budućnosti gdje očekujemo manju cijenu opreme i povećanje maloprodajne cijene električne energije parametri isplativosti će biti bolji, te će ovaj model zadovoljiti i proizvođače i opskrbljivače.

Abstract: U ovom diplomskom radu proučene su mogućnosti simulatora PowerWorld 19 u tržišnim uvjetima i njegove nove mogućnosti u odnosu na prethodne verzije. Opisani su općeniti parametri i način za izvođenje simulacije razmjene snage između područja te parametri i način za izvođenje analize raspoložive snage razmjene koja određiva maksimalni prijenos snage (MW) između dva dijela elektroenergetskog sustava bez kršenja bilo kakvih ograničenja.

Abstract: U ovom radu opisan je 3D kvazistatički elektromagnetski model za izračun jakosti električnog polja nadzemnih elektroenergetskih vodova. Fazni vodiči i zaštitna užad nadzemnih elektroenergetskih vodova aproksimirani su pomoću pravocrtnih tankožičanih cilindričnih segmenata vodiča, koji dovoljno točno aproksimiraju oblik lančanice. Metalni stupovi nadzemnih vodova izobličuju električno polje i mogu značajno smanjiti njegovu vrijednost pa su i oni uzeti u račun, tako što su aproksimirani pomoću segmenata cilindričnih vodiča nultog potencijala. Sustav linearnih jednadžbi za izračun raspodjele gustoće naboja dobiven je iz matrice vlastitih i međusobnih koeficijenata svih spregnutih sastavnica kvazistatičkog elektromagnetskog modela. Raspodjela skalarnog električnog potencijala i jakosti električnog polja u proizvoljno odabranim točkama u zraku izračunata je rješavanjem globalnog sustava linearnih jednadžbi. U numeričkom primjeru izračunata je raspodjela jakosti električnog polja u blizini metalnog stupa nadzemnog elektroenergetskog voda.

Abstract: U radu se obrađuje problematika modeliranja metaloksidnih odvodnika prenapona za potrebe numeričke analize sklopnih i atmosferskih prenapona. Razmatraju se pritom IEEE model, CIGRE model, pojednostavljeni IEEE model (Pinceti & Giannettoni) i Hiszerezni model. Pojednostavljeni IEEE model implementira se u programskom paketu EMTP, za slučaj po jednog srednjenaponskog i visokonaponskog odvodnika prenapona, te se (numerički) demonstrira njegov rad pri različitim oblicima narinutog (atmosferskog) prenapona.

Abstract: Cilj ovog magistarskog rada bio je napraviti teorijsku analizu dvofaznog promjenjivog pretvarača sa spregnutim induktorom i pripadajućim modelom u Matlab Simulinku. Dodatno je napravljeno grafičko korisničko sučelje (GUI) za optimizaciju dizajna spregnutih induktora. U današnje vrijeme gotovo svaki elektronički uređaj zahtijeva uređaj za napajanje za spajanje na električnu mrežu. Modeliranjem pretvarača sa spregnutim induktorima, možemo smanjiti valovitost faze, a time i povezane gubitke. Prednosti pretvarača sa spregnutim induktorima opisane su u uvodu. U teoretskom dijelu opisani su buck pretvarač i dvofazni buck pretvarač sa spregnutim induktorima. Valni oblici napona i struja tipični za dvofazni promjenjivi pretvarač sa spregnutim induktorima zajedno s relevantnim jednadžbama dani su u drugom poglavlju. Simulacijski model i rezultati simulacije prikazani su u trećem poglavlju. U rezultatima simulacije prikazano je kako promjena parametara simulacije utječe na valne oblike napona i struje. U zaključku se analiziraju rezultati dobiveni simulacijom i uspoređuju s rezultatima izračunatim iz jednadžbi. Grafičko korisničko sučelje (GUI) za optimizaciju dizajna spregnutih induktora zajedno s kodom predstavljeno je u Dodatku A i Dodatku B.

Abstract: U ovom radu opisani su sustavi vlastite potrošnje koji u rasklopnom postrojenju osiguravaju energiju za napajanje sustava relejne zaštite, nadzora, upravljanja, signalizacije, blokiranja te rasvjete. Proveden je proračun za dimenzioniranje opreme sustava izmjeničnog i istosmjernog napajanja na primjeru transformatorske stanice 110/20(10) kV. Na temelju proračuna odabrani su transformatori za napajanje kućne potrošnje te akumulatorske baterije i ispravljači u sustavu pomoćnog istosmjernog napajanja 110 V i 48 V. Za odabranu opremu provedeni su proračuni struja kratkog spoja, kontrole selektivnosti i pada napona.

Abstract: U ovom radu je modeliran uzemljivač TS 110/20(10) kV Sućidar na temelju dostupne projektne dokumentacije o trafostanici i pripadnim priključnim vodovima visokog i srednjeg napona. Izvršen je proračun karakteristika uzemljivača i provjera zadovoljenja propisanih uvjeta bezopasnosti. Proračun uzemljivača proveden je pomoću posebnog računalnog programa za izračun sustava uzemljenja. Definirana je reducirana struje, način njenog izračuna te je dan konkretan iznos za predmetnu trafostanicu na temelju podataka o strujama kratkog spoja. Dan je specifični otpor tla dobiven mjerenjem pomoću metode vertikalnog električnog sondiranja, uz raspored sondi po Schlumbergeru. Izračunati su ulazni podaci sastavnica uzemljenja, a to su impedancije mrežastog uzemljivača, uzemljenja VN i NN stanica, ekrani i uzemljivači kabela. Proveden je proračun potencijala uzemljivača pomoću računalnog programa EarthCAD te je kreiran 3D prikaz potencijala unutar i izvan trafostanice. Uz presijecanje 3D prikaza ravninama okomitim na os potencijala dobivene su ekvipotencijalne linije. Na kraju je izvršena provjera zadovoljavanja uvjeta bezopasnosti.

Abstract: Kroz prvi dio rada obrađene su teorijske osnove istosmjernog motora s nezavisnom uzbudom. Zatim je obavljena teorijska analiza trofaznog tiristorskog usmjerivača i njegovih načina rada korištenih u ovom radu. Važno je za istaknuti da je izlazni napon iz trofaznog tiristorskog usmjerivača spojen na armaturni namot istosmjernog motora preko dodatne prigušnice. Stoga se napon armature kontrolira kutom upravljanja usmjerivača, odnosno smanjenjem ili povećavanjem kuta upravljanja povećava se ili se smanjuje struja armature istosmjernog motora koja je, uz konstantnu uzbudu, proporcionalna elektromagnetskom momentu. Za regulaciju struje armature (momenta) korišten je PI regulator. U ovom radu je analiziran rad istosmjernog stroja samo u prvom kvadrantu iako je topologijom korištenog tiristorskog mosta omogućen dvokvadrantni način rada.Za analizu regulacije elektromagnetskog momenta istosmjernog motora s nezavisnom uzbudom korišten je simulacijski model regulacijskog sustava u MATLAB – Simulinku. Dvije varijante modela usmjerivača su pritom korištene u simulaciji sustava regulacije. Simulacijski model je opisan sa svojim osnovnim dijelovima te su objašnjeni komunikacijski prozori modela koji se koriste za simulaciju. Na kraju rada izvršene i analizirane simulacije za dvije uzastopne skokovite promjene reference momenta istosmjernog motora u MATLAB - Simulinku te je analiziran utjecaj induktiviteta dodatne prigušnice u armaturnom krugu na valovitost i nadvišenje u odzivu momenta kao regulirane veličine.

Abstract: Sudaranje vodiča nadzemnih vodova pod naponom u većini slučajeva rezultira stvaranjem iskri koje padom na zapaljivu tvar na tlu mogu izazvati njeno zapaljenje. Ovisno o vegetaciji i meteorološkim uvjetima, to se kasnije može pretvoriti u požar velikih razmjera s velikom materijalnom štetom. Malo je istraživačkih radova iz ovog područja i malo je dostupne literature koje opisuju ovu pojavu. U ovoj radnji obrađuje se problematika sudaranja vodiča s pripadnim matematičkim modeliranjem. Za objašnjenje ove pojave potrebno je poznavati svojstva zapaljivosti određenih tvari (biomase) na koje iskre padaju nakon nastanka. Pored toga važne su prilike na mjestu sudara kao što su: tip vodiča, koordinate mjesta sudara vodiča, vremenske prilike te iznos struje koja teče na mjestu kontakta. Opisan je način nastanka iskri, njihovo gibanje u prostoru te promjena temperature i količine topline u vremenu. Na osnovu toga određuju se kritični promjer iskre s aspekta zapaljenja biomase na koju ista padne. U svrhu potvrde izložene teorije izvedeni su eksperimenti sudaranja vodiča u realnoj niskonaponskoj elektroenergetskoj mreži i laboratoriju. Mjesto i prilike kod sudara vodiča pod naponom su slučajne veličine, pa su broj i veličina (promjer) iskri (čestica) također slučajne veličine. U skladu s tim važno je odrediti koja funkcija gustoće vjerojatnosti najbolje opisuje razdiobu promjera. Na osnovu kritičnog promjera i funkcije distribucije vjerojatnosti promjera određuje se vjerojatnosti zapaljenja biomase na tlu. S aspekta zaštite elementa elektroenergetske mreže od preopterećenja i kratkog spoja pored postojećih kriterija za odabir tipa, a potom i podešenja zaštitnog uređaja uvodi se novi, dodatni, koji se odnosi na zaštitu od pojave zapaljenja biomase na tlu uslijed sudaranja vodiča. Sami znanstveni doprinos ove disertacije se ogleda u statističkom pristupu definiranja broja i promjera električnih iskri, a time i vjerojatnosti zapaljenja biomase na tlu te nastanka požara. Napravljen je originalni algoritam za određivanje kritičnog promjera iskre s aspekta zapaljenja biomase (kritična temperatura i potrebna količina topline). Formiran je novi kriterij za odabir vremensko-strujnih karakteristika zaštitnih uređaja u elektroenergetskoj mreži u svrhu zaštite od požara pri sudaranju vodiča. Rezultati ove doktorske disertacije imaju primjenu u praksi, jer mogu dati odgovor na pitanja koja je vjerojatnost nastanka požara zbog sudaranja vodiča. Na osnovu toga vlasnik voda može pristupiti udešenju zaštite istog.

Abstract: U ovom radu opisan je algoritam koji kombinacijom heurističkih metoda i genetskog algoritma omogućava optimalnu rekonfiguraciju srednjenaponskih distribucijskih mreža uz zadovoljenje svih pogonskih ograničenja i zadržavanje radijalne strukture. Predloženi algoritam unosi niz unapređenja u odnosu na dosadašnja slična ostvarenja što mu omogućuje primjenu na realne distribucijske mreže. Algoritmom je moguće ostvariti dvije funkcije cilja, minimizaciju ukupnih gubitaka djelatne snage ili ujednačavanje opterećenja u mreži. Algoritam je testiran na standardnim testnim mrežama gdje je pokazano da složenost mreže ne utječe na učinkovitost algoritma. Osim standardnih testnih mreža, algoritam je testiran i na realnoj srednjenaponskoj distribucijskoj mreži, a rezultati proračuna pokazuju kvalitetu i točnost dobivenih rezultata. Algoritam ostavlja dovoljno prostora za uvođenje daljnjih modifikacija u svrhu postizanja bolje učinkovitosti.

Abstract: U ovom radu opisani su opći problemi integracije obnovljivih izvora energije u elektroenergetski sustav, s naglaskom na distribucijsku mrežu, kako na njeno planiranje tako i na sam utjecaj distribuiranih izvora na njen rad. U radu su opisane metode određivanja optimalne snage i mjesta priključka distribuiranog izvora u distribucijsku mrežu bazirane na faktorima osjetljivosti promjene gubitaka u mreži, metodi zlatnog reza, metodi baziranoj na procjeni promjene gubitaka snage u mreži temeljem matrica incidencije . Opisane metode su implementirane u obliku programskog paketa te su testirane na radijalnim distribucijskim mrežama. U radu su prikazani dobiveni rezultati koji uključuju optimalne lokacije i snage distribuiranih izvora te je dana komparacija dobivenih rezultata za različite metode koje su opisane u radu.

Abstract: Ovaj diplomski rad bavi se različitim metodama praćenja i identifikacije udara groma, s posebnim naglaskom na rad mreže LINET. Opisana je detekcija munja TOA metodom, te metoda odvajanja CG od IC munja. Istražuje se mogućnost korištenja proizvoda munje mreže LINET u izradi karte gustoće munje i opasnosti od munje, zajedno s mogućnošću identifikacije bljeskalica munje, njihovog praćenja i trenutnog predviđanja (tj. predviđanja njihove kratkoročne pozicije).

Abstract: U ovom radu analiziraju se različite moguće implementacije numeričke relejne zaštite za zaštitu generatora od gubitka uzbude. Opisane su dvije različite izvedbe zaštite generatora od gubitka pobude: (1) 7UM6x relej od Siemensa i REG650 relej od ABB-a. Postavljanje različitih parametara funkcije prikazano je za konkretne podatke generatora.

Abstract: Električna energija danas se tretira kao roba. Kvaliteta električne energije, na svim naponskim razinama, strogo je definirana međunarodnim normama, od kojih je za naše područje najznačajnija europska norma EN 50160. U diplomskom radu treba ukratko opisati ovu normu te na temelju mjerenjem registriranih podataka provesti analizu kvalitete električne energije na području TS Dugopolje 110/10 kV/kV. Potrebno je provesti i analizu potrošnje električne energije za četiri karakteristična tjedna.

Abstract: U radu je potrebno dati povjesni pregled relejne zaštite s posebnim naglaskom na aktualne numeričke releje. Također, treba detaljno opisati numerički relej ABB, tip REF615. Nadalje, kandidat treba navesti karakteristike instrumenta za ispitivanje releja CMC-256/6 tvrtke Omicron kao i mjerni sustav za ispitivanje releja PGX30 tvrtke CMC Protection. Koristeći navedene sustave, na konkretnom primjeru treba provesti mjerenja u svrhu provjere ispravnosti releja, usporediti rezultate domjerenja dobivene različitim instrumentima te napraviti odgovarajuće ispitne protokole.

Abstract: Kroz prvi dio rada obrađene su teorijske osnove istosmjernog motora s nezavisnom uzbudom i upravljanje brzinom vrtnje promjenom napona armature do nazivne brzine vrtnje. Zatim je obavljena teorijska analiza jednofaznog tiristorskog usmjerivača, njegovih načina rada te upravljačkih i izlaznih karakteristika usmjerivača. Važno je za istaknuti da je izlazni napon iz jednofaznog tiristorskog usmjerivača spojen na armaturni namot istosmjernog motora. Taj se napon armature kontrolira kutem upravljanja usmjerivača, odnosno smanjenjem ili povećavanjem kuta upravljanja povećava se ili se smanjuje brzina vrtnje istosmjernog motora pri nekom konstantnom mehaničnom opterećenju. Odnos kuta upravljanja i napona armature (brzine vrtnje) predstavlja temelj na kojem se zasniva regulacija brzine vrtnje. Kada je mehaničko opterećenje motora promjenjivo a postoji potreba da brzina vrtnje prati referentnu brzinu te da se zadrži stabilnost sustava i smanje neželjene oscilacije sustava tada postoji potreba za reguliranjem brzine vrtnje. U ovom radu se za regulaciju brzine vrtnje upotrebljava sustav kaskadne regulacije za dvokvadratni rad s PI regulatorima. Za analizu regulacije brzine vrtnje istosmjernog motora s nezavisnom uzbudom upotrebljen je simulacijski model regulacijskog sustava u MATLAB – Simulinku. Simulacijski model je opisan sa svojim osnovnim dijelovima te su objašnjeni komunikacijski prozori modela koji se koriste za simulaciju. Na kraju rada izvršene su simulacije karakterističnih radnih režima istosmjernog motora u MATLAB - Simulinku te su analizirani utjecaji odabranih parametara sustava na ponašanje varijabli sustava.

Abstract: Svrha ovog rada bio je razvoj posebnog magnetskog senzora koji može mjeriti magnetska polja generirana strujama munje. Visoki objekti imaju veliki rizik od udara groma, pa su stoga ugroženi induciranim magnetskim poljem. Primjer takvog postrojenja je gondola vjetroturbine. Vremenski promjenjiva magnetska polja, generirana strujama munje, induciraju visoke napone u bliskim metalnim strukturama objekata. Ovi naponi mogu oštetiti osjetljive elemente, kao što su elektronički sklopovi i kontrolni sustavi. Prvi korak u pripremi mjera zaštite je mjerenje i procjena magnetskog polja unutar takvih objekata u slučaju udara groma. Procjena magnetskog polja vrši se numeričkim proračunom pomoću FEM softvera COMSOL Multiphysics. Uz određene pretpostavke i različite pristupe, maksimalna procijenjena vrijednost magnetskog polja unutar gondole vjetroturbine bila je oko 50 kA/m. Učestalošću, određenom IEC standardom, definirani su potrebni parametri za magnetski senzor. S poznatim parametrima magnetskog polja može se odabrati ili razviti odgovarajući magnetski senzor. Istraženi su različiti tipovi magnetskih senzora, a induktivni senzor najbolje zadovoljava zahtjeve. Prednost induktivnih senzora je njihova jednostavnost izrade, niska cijena i raspon mjernog polja. Ovaj tip senzora pokazuje linearnu karakteristiku. Potreban integrator za dobivanje jakosti i oblika magnetskog polja zahtijeva odgovarajući mjerni krug. Na ovaj krug mogu utjecati magnetska polja inducirana u vjetroturbinama, a problem se može riješiti odgovarajućom EMC zaštitom tog kruga. Izgrađeni su i ispitani različiti jednostavni senzori induktivne petlje. Raspravljalo se o različitim sposobnostima induktivnih senzora i dobiveni su neki dobri zaključci. Senzori su pokazali veliku točnost mjerenja. Dokazano je da mogu mjeriti magnetsko polje bez obzira na smjer ili amplitudu, što ih čini savršenim za mjerenje prolaznog magnetskog polja unutar bilo koje konstrukcije pogođene gromom.

Abstract: U radu je prikazana analiza i numerički proračun dinamičke stabilnosti hidrogeneratora u uvjetima nastupa poremećaja u incidentnoj prijenosnoj mreži. Razmatrani su nastupi tropolnog, dvopolnog i jednopolnog kratkog spoja te nagli ispad tereta. Kod nastupa kratkih spojeva analiziran je utjecaj automatskog ponovnog uklopa (APU) na dinamičku stabilnost generatora, kao i samo vrijeme trajanja kvara. Hidgogenerator je modeliran zajedno sa sustavima turbinske regulacije i regulacije uzbude (uključujući i PSS te OEL i UEL elemente). Model je realiziran korištenjem Matlab Simulink okruženja. Osim toga, u radu su dane teorijske podloge modeliranja kompletnog hidroenergetskog postrojenja (hidraulička instalacija, turbina, turbinski regulator) uz mogućnosti pojednostavljenja i zanemarenja unutar potpunog modela. Također su opisane i različite izvedbe uzbudnih sustava generatora te su potom prikazani i tzv. standardni IEEE modeli sustava uzbude generatora.

Abstract: U radu je prikazan postupak parametriranja numeričkog relejnog uređaja tip 7SJ8x tvrtke Siemens korištenjem prograskog paketa DIGSI 5 na primjeru štićenja kabelskog voda u distribucijskoj mreži koja je uzemljena preko malog djelatnog otpornika. Prikazan je odabir strujnih i naponskih transformatora za priključak relejnog uređaja, proračun podešenja relevantnih zaštitnih funkcija (niskopodesiva i visokopodesiva nadstrujna zaštita od međufaznih kratkih spojeva, osjetljiva usmjerena homopolarna nadstrujna zaštita, termička zaštita, itd.), te konfiguriranja relejnog uređaja (otvaranje projekta, dodavanje relejnog uređaja, definiranje postavki zaštitnih funkcija, itd.).

Abstract: Ovaj diplomski rad daje detaljne korake za konfiguraciju zaštitnih postavki, korištenjem programskog paketa DIGSI 4 tvrtke Siemens, za numeričku relejnu zaštitu autotransformatora (sa stabilizacijskim tercijarnim namotom). U tu svrhu koristi se relej tipa 7UT6x. Za zaštitu autotransformatora korištene su sljedeće zaštitne funkcije navedenog releja: diferencijalna zaštita, REF zaštita, prekostrujna zaštita, toplinska zaštita i zaštita od preuzbude. Odabrani su i parametri pretvornika struje i napona za konkretnu primjenu. Svi potrebni parametri štićenog objekta, strujni i naponski pretvarači, kao i postavke zaštitnih funkcija, konfigurirani su na releju, u offline modu, pomoću programskog paketa DIGSI 4 tvrtke Siemens.

Abstract: Korištenjem programskog paketa DIGSI tvrtke Siemens pokazani su detaljno svi najvažniji koraci koje je potrebno napraviti za podešenje sustava relejne zaštite jednostrukog tipičnog visokonaponskog dalekovoda u prijenosnoj mreži. Korišten je pritom numerički relejni uređaj tip 7SA6x tvrtke Siemens. Od zaštitnih funkcija proračunati su i odabrani parametri sljedećih zaštitnih funkcija: distantna zaštita (quadrilateralna proradna karakteristika s tri stupnja djelovanja), komunikacijska shema distantne zaštite (PUTT Z1B), usmjerena homopolarna nadstrujna zaštita (ANSI 67), obična nadstrujna zaštita (ANSI 50/51), blokada njihanja snage. Odabrani su pritom i parametri pripadnih strujnih i naponskih mjernih transformatora. Svi potrebni parametri podešeni su na spomenutom relejnom uređaju, u offline modu rada, korištenjem programskog paketa DIGSI tvrtke Siemens.

Abstract: U radu su navedena osnovna svojstva električne snage u izmjeničnom sustavu. Navedeni su glavni potrošači jalove snage, posebice transformatori u distribucijskim mrežama i asinkroni motori koji se koriste u industriji. Nadalje, navedeni su razni tipovi kompenzacijskih uređaja, njihove tehničke i ekonomske prednosti, a poseban dio rada odnosi se na najkorištenije kondenzatorske baterije. Na kraju su dodani detaljni proračuni tipičnih zahtjeva za kompenzacijom.

Abstract: Kroz prvi dio rada dane su teorijske podloge jalove snage i istaknuti osnovni problemi integracije kondenzatorskih baterija u sustav. Objašnjene su prednosti i mane upotrebe kondenzatorskih baterija te tehno-ekonomske pogodnosti kompenzacije. Prije praktičnog dijela dan je pregled prednosti i problema upotrebe genetskih algoritama. Nakon navedenih teorijskih razmatranja izvršen je proračun parametriranja genetskog algoritma gdje se vidu razni utjecaji parametara na kvalitetu rješenja i brzinu konvergencije. Zatim je obavljen izračun ugradnje kondenzatorskih baterija u mreži genetskim algoritmom koristeći standardni primjer mreže sa 69 sabirnica, te su uspoređeni rezultati tokova snaga i naponskih prilika prije i poslije ugradnje kondenzatorskih baterija u mrežu.

Abstract: Proračun tokova snaga predstavlja jedan od osnovnih proračuna koji se koristi u stacionarnoj analizi pogona i planiranju rada elektroenergetskog sustava (EES). Za razliku od prijenosnih mreža, distribucijske mreže u redovnom pogonu radijalno se napajaju što omogućava jednostavniji i brži proračun tokova snaga. U ovom radu cilj je izraditi računalni program za proračun tokova snaga u radijalnim distribucijskim mrežama baziran na backward- forward algoritmu. Također potrebno je objasniti i računalno implementirati algoritme za topološko sortiranje te detekciju petlji u mrežama. Razvijeni računalni program primijeniti će se na karakterističnim distribucijskim mrežama te će se usporediti rezultati s komercijalno dostupnim programima za ovakve vrste analiza.

Abstract: U radu su opisani osnovni dijelovi, karakteristike rada i proizvodnje sunčanih elektrana te način njihova priključka na elektroenergetsku mrežu. Navedena je osnovna struktura troškova izgradnje sunčane elektrane te je izrađen model za analizu ekonomske isplativosti izgradnje. Definirani su osnovni ekonomski parametri koji se koriste u analizama isplativosti projekta. Na odabranom test primjeru (lokacija Split i Zagreb), temeljem izrađenog modela provedena je analiza ekonomske isplativosti izgradnje s obzirom na trenutno važeće otkupne cijene električne energije te trenutno važeće troškove opreme.

Abstract: Integriranjem opreme za pohranu električne energije u potrošačke objekte postiže se veća fleksibilnost u smislu napajanja potrošača, te se omogućava potrošaču da kontrolira preuzimanje električne energije iz elektroenergetskog sustava sukladno trenutnim cijenama na tržištu. Uz to, postižu se i pozitivni efekti s aspekta elektroenergetskog sustava budući da takvi potrošači mogu sudjelovati u pružanju pomoćnih usluga u sustavu ukoliko primaju poticaj za to. U radu su objašnjenje tehnologije i načini pohrane električne energije te su navedeni troškovi pohrane pojedine tehnologije. Osim toga razvijen je računalni program koji omogućava proračun optimalnog načina napajanja industrijskog potrošača koji u sklopu svojeg objekta ima uređaje za proizvodnju (dizel agregat ili fotonaponsku elektranu) i pohranu (baterije) električne energije. Na osnovu poznatih tehničkih podataka o opremi potrošača odnosno podataka o potrošnji električne energije te cijenama odgovarajućeg tarifnog modela za određeno razdoblje, ispitana je isplativost različitih strategija napajanja potrošača.

Abstract: U ovom je doktorskom radu opisan izvorno razvijeni elektromagnetski model za izračun raspodjele struje zemljospoja u elektroenergetskim postrojenjima, koji je utemeljen na primjeni tehnike konačnih elemenata na integralnu formulaciju problema. Sastavnice elektromagnetskog modela mogu se nalaziti u homogenom tlu ili pak u zraku. Gušenje i fazno zakretanje elektromagnetskog vala približno se uzima u račun korištenjem prigušno-faznog faktora. Razvijeni elektromagnetski model može uzeti u račun cjelovitu elektromagnetsku spregu između sastavnica elektromagnetskog modela. Sve međusobno elektromagnetski spregnute sastavnice elektromagnetskog modela tvore jedan konačni element. Sastavnice elektromagnetskog modela su: uzemljivač razmatrane transformatorske stanice, uzemljivači susjednih transformatorskih stanica, energetski transformatori, metalni stupovi i uzemljivači stupova nadzemnih elektroenergetskih vodova, zaštitna užad i fazni vodiči nadzemnih elektroenergetskih vodova, metalni ekrani i fazni vodiči podzemnih energetskih kabela, uzemljivački vodiči položeni iznad podzemnih kabelskih vodova i ostali vodljivi dijelovi. Na temelju poznatih struja zemljospoja u susjednim transformatorskim stanicama, iz kojih se napaja transformatorska stanica pogođena zemljospojem, u svakoj od susjednih transformatorskih stanica formira se jedan ili više nadomjesnih trofaznih naponskih izvora. Na taj se način u račun uzimaju tokovi snaga u elektroenergetskom sustavu. Pojedini dio elektroenergetskog sustava može se nadomjestiti pomoću impedancije, koja tvori zasebni konačni element. Na temelju razvijene teorijske podloge, razvijen je i računalni program EMFCD, koji je prvenstveno namijenjen za izračun raspodjele struje zemljospoja. Međutim, ovaj računalni program može poslužiti i za naprednu analizu strujnih i naponskih prilika na nadzemnim i kabelskim elektroenergetskim vodovima.

Abstract: U radu je prikazana primjena norme IEC 60071 u analizi koordinacije izolacije visokonaponskih rasklopnih postrojenja i trafostanica. Poseban naglasak dan je procjeni očekivanih atmosferskih prenapona kao posljedice nastupa bliskih povratnih preskoka na incidentnim prijenosnim vodovima.

Abstract: U ovom radu opisani su osnovni dijelovi, karakteristike rada i proizvodnje vjetroelektrana te njihova načina priključka na elektroenergetsku mrežu. Navedena je osnovna struktura troškova izgradnje vjetroelektrana te je izrađen model za analizu ekonomske isplativosti izgradnje vjetroelektrane. Definirani su osnovni ekonomski parametri koji se koriste u analizama isplativosti projekta. Na odabranom test primjeru vjetroelektrane provedena je analiza ekonomske isplativosti izgradnje s obzirom na trenutno važeće otkupne cijene električne energije te trenutnu razinu troškova. Provedena je analiza osjetljivosti te analiza rizika (bazirana na Monte Carlo simulaciji) s obzirom na odabrane ulazne parametre modela.

Abstract: U radu je opisana problematika projektiranja sustava relejne (električne) zaštite sinkronih generatora različitih nazivnih snaga, s naglaskom na generatore s istaknutim polovima. Analizirana je problematika odabira zaštitnih funkcija s obzirom na način priključka generatora na mrežu (distribucijska mreža, prijenosna mreža, generatorske sabirnice, blok spoj), načina uzemljenja generatorske naponske razine (i načina uzemljenja incidentne mreže), nazivne snage generatora, izvedbe sustava uzbude generatora, izvedbe statorskog namota (broj paralelnih grana, razina trečeg harmonika), itd. Uspoređene su i analizirane različite varijante izvedbe: (i) diferencijalne zaštite bloka generator - transformator (s ili bez otcjepa, generatorskog prekidača), (ii) zemljospojne zaštite statorskog namota (nadstrujne, nadnaponske, na bazi trečeg harmonika, s injekcijom napona u zvjezdište). Prezentirane su mogućnosti koje pruža numerički relejni uređaj tip REG650 tvrtke ABB, s obzirom na izvedbu sustava relejne zaštite sinkronih generatora.

Abstract: Obnovljivi izvori povećavaju samoodrživost elektroenergetskog sustava u slučajevima eventualne energetske krize u proizvodnji električne energije koja je danas ovisna o isporuci ugljena, plina i nafte. Osim navedenih problema, prilikom priključka distribuiranih izvora na distribuiranu mrežu dolazi do značajne promjene tehničkih svojstava distribucijske mreže i pojave problema koji do tada nisu bili karakteristični za ove naponske nivoe. Jedan od takvih problema je i pojava visokih napona i preopterećenja u distribucijskim mrežama sa visokim udjelima distribuiranih izvora. U takvim uvjetima dosadašnji načini vođenja i upravljanja distribucijske mreže više nisu dostatni. U ovom radu ispitivan je utjecaj priključka vjetroelektrana i fotonaponskih elektrana na pogonske prilike u distribucijskoj mreži. Također u radu je predložen model za optimalnu koordinaciju proizvodnje radne i jalove snage iz distribuiranih izvora kojim se osiguravaju normalne pogonske prilike čak i pri visokim udjelima distribuiranih izvora u odnosu na lokalni konzum.

Abstract: Simulacija elektroenergetskog sustava pomoću računala postaje sve važnija u projektiranju, vođenju i edukaciji. Za to su potrebni razni proračuni, kao npr. tokovi snaga, estimacija stanja, analize slučajnih događaja, analize sigurnosti, analize prijenosne stabilnosti itd. U ovom radu definirane su teorijske podloge za proračun izmjeničnih tokova snaga u elektroenergetskim mrežama. Posebno su razrađeni algoritmi baziran na Gauss-Seidel metodi, Newton- Raphson metodi te algoritam brzih razdvojenih tokova snage odnosno njihove kombinacije. Unutar programskog paketa Matlab implementirani su prethodno navedeni algoritmi za proračun izmjeničnih tokova snaga. Za zadane elektroenergetske mreže izvršen je proračun izmjeničnih tokova snaga korištenjem razvijenih algoritama. Temeljem provedenih analiza ukazane su prednosti i nedostaci pojedine metode.

Abstract: U uvodu je kroz nekoliko rečenica opisana potreba za optimizacijom jalove snage i dan opis rada. U drugom poglavlju je ukratko objašnjeno što je to jalova snaga te su opisani ukratko hijerarhijski nivoi upravljanja jalovom snagom i ekonomski aspekti upravljanja jalovom snagom. U trećem poglavlju je dan generalni opis uređaja koji se koriste za regulaciju napona i optimizaciju jalove snage u mreži. Četvrto poglavlje se tiče metoda optimalnog angažiranja jalove snage. Dana je matematička formulacija klasičnoga pristupa optimizacije jalove snage kao i općeniti model optimizacije jalove snage evolucijskim algoritmima. Ukratko su opisane metode optimalnog angažiranja jalove snage. U petome poglavlju je opisana metoda roja čestica i primjena metode roja čestica za optimizaciju jalove snage. Šesto poglavlje predstavlja praktični dio. Opisana je mreža koja je uzeta za primjer optimizacije jalove snage metodom roja čestice i dane su osnovne tehničke karakteristike mreže i uređaja koji služe za optimizaciju jalove snage. Drugi dio šestoga poglavlja čine razne varijante proračuna karakterizirane drugačijim ulaznim postavkama metode roja čestica.

Abstract: U ovom je doktorskom radu razvijen unaprijeđeni kvazistatički elektromagnetski model za izračun niskofrekvencijskog elektromagnetskog polja elektroenergetskih vodova i postrojenja. Osnova razvijenog modela jest primjena tehnike konačnih elemenata na integralnu formulaciju problema u frekvencijskom području. Koristi se tankožičana aproksimacija cilindričnih segmenata vodiča. Za opis pasivnih vodljivih dijelova električnih postrojenja i stupova nadzemnih vodova razvijeni su prostorni 2D subparametrijski konačni elementi s proizvoljnim brojem čvorova za opis raspodjele plošne gustoće naboja po pojedinom konačnom elementu. U numeričkom je modelu pretpostavljeno da cilindrični segmenti aktivnih i pasivnih vodiča imaju konstantnu linijsku gustoću naboja, koji je matematički smješten u os vodiča. Problem singularnosti koji se javlja kod dvostruke integracije po prostornim 2D konačnim elementima riješen je tako što je razvijen napredni algoritam za dvostruku numeričku integraciju utemeljen na Gaussovoj numeričkoj integraciji. Razvijen je i algoritam za segmentiranje vodiča i stupova nadzemnih vodova na temelju osnovnih ulaznih podataka o njihovoj geometriji. Fazni vodiči i zaštitna užad nadzemnih elektroenergetskih vodova aproksimirani su skupom pravocrtnih cilindričnih segmenata, koji dovoljno točno aproksimiraju oblik lančanice. U račun je uzet i utjecaj pasivnih vodljivih dijelova elektroenergetskih vodova i postrojenja na raspodjelu jakosti električnog polja i magnetske indukcije. Utjecaj pasivnih vodljivih dijelova na raspodjelu magnetske indukcije računa se korištenjem skupa stvarnih i nadomjesnih strujnih kontura. Točnost razvijenog kvazistatičkog elektromagnetskog modela za izračun niskofrekvencijskog elektromagnetskog polja elektroenergetskih vodova i postrojenja potvrđena je usporedbom rezultata izračuna s rezultatima dobivenim pomoću drugih programskih paketa, s analitičkim rješenjima dostupnim u literaturi te s rezultatima mjerenja.

Abstract: Ovaj rad daje uvid u tokove snaga u sustavu sa uključenim varijabilnim izvorima energije, u ovome slučaju vjetroelektranama. U prvom poglavlju su prezentirane osnovne činjenice o vjetru, kako nastaje, kolika je energija vjetra i kako se računa, zatim su dane funkcije gustoće razdiobe vjetra. Objašnjene su osnovne stvari o vjetroturbinama, njihove vrste i djelovi pojedine vjetroturbine. Prikazano je kako vjetar utječe na proizvodnju vjetroturbine te kako vjetroelektrane utječu na EES. U drugome poglavlju prestavljena je važnost tokova snaga u EES-u te su objašnjeni glavni principi računanja tokova snaga determinističkim i probabilističkim metodama (point estimate method, method of cumulants, Monte Carlo method). U trećem poglavlju dan je uvid u probabilističku Monte Carlo metodu. Dani su načini generiranja ulaznih varijabli metode i pojašnjen je način proračuna. Poglavlje broj četiri je praktični dio ovoga rada gdje je na modelu 24-IEE sabirnica napravljen proračun tokova snaga Monte Carlo metodom za slučaj bez vjetroelektrana u sustavu, te slučajeve s priključenim vjetroelektranama za različite nivoe korelacije.

Abstract: Ovaj diplomski rad se sastoji od sedam poglavlja koja će biti kratko opisana u nastavku. Prvo poglavlje je uvod, kroz kojeg je dat kratak opis rada sa ciljevima. Kroz drugo poglavlje rada dane su teorijske podloge energije vjetra i istaknuti osnovni problemi integracije energije vjetra u sustav, njegova iskoristivost te distribucija brzine vjetra opisana Weibull-eovom i Rayleigh-ovom raspodjelom vjerojatnosti. U trećem dijelu su opisane moderne izvedbe vjetroturbina kao i njezini dijelovi (toranj, rotor, mjenjačka kutija, kočnice, generator) te regulacija snage vjetroturbina. U četvrtom poglavlju dan je pregled priključka vjetroelektrane na elektroenergetsku mrežu, kao i topologija interne SN mreže, također je opisano srednjenaponsko postrojenje s primjerima razdjelnih ormara i prikazom sklopne aparature koja se koristi u SN postrojenju. Uz srednjenaponsko postrojenje dan je i opis korištenih tipova srednjenaponskih kabela za priključak i njihove karakteristike. Peto poglavlje daje primjere i opis triju različitih metoda proračuna godišnjih gubitaka el. energije (godišnja simulacija tokova snaga na satnom nivou, diskretizacija krivulje trajanja proizvodnje, aproksimativni proračun). Šesto poglavlje odnosi se na kratak opis podataka vjetroturbine koja je uzeta za primjer u ovom diplomskom radu, detaljan opis dviju varijanti interne mreže VE (prostorni prikaz vjetroelektrana i izvoda kabelske mreže) koje su razmatrane u analizi. Nakon navedenih teorijskih razmatranja izvršena je računalna simulacija proračuna godišnjih gubitaka el. energije i usporedba korištenih metoda, proračun troškova investicija, troškova gubitaka el. energije i odabir najpovoljnije varijante korištenjem metode razlike troškova.

Abstract: U radu su istražene teorijske pozadine vrlo sofisticiranih matematičkih modela razvoja udara munje u samostojeće objekte : riječ je o tzv. engl.: leader inception i engl.: leader progression modelima. Posebna pozornost posvećena je sljedećim modelima: Erikssonov model, Rizkov model, Model Dellere i Garbagnatija te Model Becerre i Cooraya. Napravljena je usporedba spomenutih matematičkih modela te su dani iscrpni komentari teorijskih postavki na kojima se temelje dotični modeli.

Abstract: U radu je obrađena problematika odabira vanjske izolacije (za dalekovode i vanjska rasklopna postrojenja) u uvjetima značajnog utjecaja snijega i/ili leda. Analizirani su parametri snijega i leda koji utječu na pojavu preskoka na vanjskoj izolaciji VN prijenosnih vodova i aparata u rasklopnim postrojenjima. Prikazane su metode testiranja izolacije pod utjecajem snijga i leda u visokonaponskim ispitnim laboratorijima koji su opremljeni specijalnim ledenim komorama. Prikazane su preporuke za metode testiranja i dizajniranja (izvedbe) vanjske izolacije, te odabir podnosivih napona vanjske izolacije u uvjetima povećanog utjecaja snijega i leda.

Abstract: U radu je opisana problematika štićenja dvosistemskih visokonaponskih prijenosnih vodova korištenjem distantne zaštite. Prikazana je analiza proračuna mjerene impedancije distantne zaštite za različite vrste kratkih spojeva te njena vizualizacija u R, X koordinatnom sustavu. Također su detaljno prikazani kriteriji za odabir podešenja distantne zaštite (1. i 2. stupanj) dvosistemskih nadzemnih vodova kod kojih je prisutna elektromagnetska sprega u nultom sustavu. Kriteriji razmatraju tri različita moguća uklopna stanja dvosistemskog dalekovoda te analiziraju pogrešku mjerene impedancije s obzirom na uklopno stanje i inicijalno podešenje dosega, posebno za 1. stupanj te posebno za 2. stupanj distantne zaštite. Analiza podešenja distantne zaštite s provjerom selektivnosti i osjetljivosti prikazuje se na konkretnom primjeru dvosistemskog voda u prijenosnoj mreži.

Abstract: U radu je opisana problematika određivanja (procjene) broja izravnih udara munje u visokonaponske vodove, temeljena na primjeni elektrogeometrijskih modela (EGM) razvoja udara munje. Također je analizirana i problematika određivanja broja udara munje u fazni vodič kod dalekovoda koji posjeduju jedno ili dva zaštitna užeta (tzv. SFR veličina), te problematika određivanja posljedičnog broja preskoka usljed izravnih udara munje u fazni vodič (tzv. SFFOR veličina). Na temelju odgovarajućih matematičkih modela razvijeni su računalni programi u programskom okruženju MATLAB te je napravljena usporedna analiza više različitih EGM modela (Wagner, Young, Love, Armstrong & Whitehead, Eriksson, i dr.).

Abstract: U ovoj doktorskoj disertaciji predložena je izvorna metoda izbora i optimizacije osnovnih parametara LCL filtra trofaznog PWM usmjerivača. Razvijena metoda je u skladu s IEC i IEEE normama o dopuštenom strujnom izobličenju te uzima u obzir utjecaj nelinearnosti, a posebice mrtvog vremena na karakteristike pretvarača. Analiza utjecaja nelinearnosti provedena je na simulacijskoj razini za slučaj nereguliranog trofaznog PWM usmjerivača s LCL filtrom. Verifikacija modela provedena je na temelju usporedbe simulacijskih i eksperimentalnih rezultata. U okviru razvijene metode izbora i optimizacije osnovnih parametara LCL filtra definirana je nova kriterijska funkcija temeljena na smanjenju gubitaka pretvarača. Provjera valjanosti razvijene metode izvršena je na primjeru izbora parametara LCL filtra komercijalnog indirektnog pretvarača frekvencije. U sklopu provedenih istraživanja izvršena su mjerenja ukupnih gubitaka prigušnica filtra koji uključuju i gubitke viših harmonika. Na temelju rezultata navedenih mjerenja predloženo je unaprjeđenje modela prigušnice koje uzima u obzir gubitke viših harmonika. Konačno, provedena su mjerenja ukupnih gubitaka u sustava te je predložen postupak pomoću kojeg je određena optimalna frekvencija signala nosioca za analizirani sustav.

Abstract: Modeliranje hidroloških sustava se općenito temelji na vremenskim serijama, a umjesto ranije korištenih linearnih statističkih modela, u posljednje vrijeme se sve više koriste umjetne neuronske mreže. Kod modela za predviđanje hidrološkog dotoka, pregledom dostupne literature uočen je problem kašnjenja odziva modela za stvarnim događajem, koje značajno umanjuje korisnost predviđanja modela. Isti problem potvrđen je i kod modela formiranog klasičnim metodama za sliv rijeke Cetine. Problem pravovremenog predviđanja u ovoj disertaciji se uspješno rješava uvođenjem varijable učestalosti prognozirane oborine i podešavanjem koraka računanja. Točnost predviđanja se unaprjeđuje formiranjem optimiziranog adaptivnog neuronskog modela (OANM-a) koji se temelji na podjeli modela na specijalizirane podmodele, koji predstavljaju posebno trenirane mreže za predviđanje u određeno doba godine. Svaki podmodel formiran je prema načelima o sustavnom pristupu formiranja neuronskog modela za hidrološka predviđanja. To znači da su kroz posebno formirane eksperimente određene optimalne ulazne varijable, broj neurona skrivenog sloja, algoritam za treniranje mreže i funkcija cilja, a određen je i skup optimalnih mjera za procjenu modela. Za formiranje svih modela korištena je statička unaprijedna neuronska mreža, višeslojni perceptron, zbog svog dokazanog svojstva mogućnosti aproksimacije nelinearne funkcije. Za sva istraživanja, kao i konačno formiranje OANM-a, korišten je program MATLAB, a podaci su osim u Matlab-u obrađivani i u Microsoft Excel-u. Rezultati simulacije potvrđuju uspješnost predložene metode u rješavanju problema pravovremenog i pouzdanog predviđanja hidrološkog dotjecanja, što znači da predložena metoda uspješno eliminira kašnjenje predviđanja modela.

Abstract: U ovom je doktorskom radu razvijen tranzijentni elektromagnetski model za analizu uzemljivačkog sustava u horizontalno složenom višeslojnom sredstvu. Osnova razvijenog modela jest harmonijski elektromagnetski model zasnovan na primjeni tehnike konačnih elemenata na integralnu formulaciju problema u frekvencijskom području, uz tankožičanu aproksimaciju segmenata vodiča uzemljivačkog sustava. Svaki je vodič podijeljen na segmente, a svi elektromagnetski spregnuti segmenti tvore jedan konačni element. Uzdužne struje segmenata vodiča mijenjaju se linearno duž segmenata, a segmenti poprečnu struju ispuštaju jednoliko u okolno sredstvo. Vlastite i međusobne impedancije segmenata vodiča izračunate su po metodi srednjeg potencijala. U izračun je moguće uključiti gole cilindrične i pravokutne vodiče uzemljivačkog sustava te metalne ekrane jednožilnih i trožilnih energetskih kabela. Korištenjem prigušno-faznog faktora izbjegnuto je dugotrajno i složeno rješavanje Sommerfeldovih integrala, a usprkos tome postignuta je vrlo visoka točnost. Za prijelaz između vremenskog i frekvencijskog područja, izvorno je razvijena vrlo točna, brza i robusna kontinuirana numerička Fourierova transformacija, koju odlikuje proizvoljno i međusobno neovisno uzorkovanje u vremenskom i frekvencijskom području. Zahvaljujući ovoj činjenici, moguće je vrlo točno uzeti u račun ionizaciju tla, unatoč tome što se glavni proračun odvija u frekvencijskom području. Točnost razvijenog tranzijentnog elektromagnetskog modela za analizu uzemljivačkog sustava u horizontalno složenom višeslojnom sredstvu potvrđena je usporedbom rezultata izračuna s u literaturi dostupnim eksperimentalnim i numeričkim rezultatima.

Abstract: U ovoj doktorskoj disertaciji predložen je novi dinamički model asinkronog stroja s uračunatim gubicima u željezu. U okviru predloženog modela, gubici u željezu su predstavljeni nadomjesnim otporom čiji je iznos ovisan o frekvenciji statora i magnetskom toku u zračnom rasporu. Predloženi model primijenjen je najprije na simulacijskoj razini za analizu rada nereguliranog samouzbudnog asinkronog generatora. Valjanost simulacijskog modela potvrđena je na temelju usporedbe s eksperimentalnim rezultatima. Potom je predloženi model iskorišten za razvoj novog sustava vektorske regulacije. U okviru razvijenog sustava, izračun iznosa nadomjesnog otpora gubitaka u željezu i međuinduktiviteta vrši se u realnom vremenu korištenjem pripadajućih karakteristika, koje su prethodno određene u sklopu pokusa praznog hoda. Testiranje razvijenog sustava vektorske regulacije izvršeno je na simulacijskoj i eksperimentalnoj razini. Nakon što je valjanost predloženog pristupa potvrđena, razvijena su dva nova algoritama za optimizaciju korisnosti regulacijskog sustava. Testiranje algoritama provedeno je na simulacijskoj i eksperimentalnoj razini te je utvrđeno značajno povećanje korisnosti sustava uslijed primjene algoritama. Osim toga, izvršena je korekcija izračunatog iznosa ukupnih gubitaka regulacijskog sustava za procijenjene gubitke usmjerivača u sustavu.

Abstract: Transport u modernom globaliziranom svijetu jedan je od važnih čimbenika, koji značajno utječe na funkcioniranje i razvoj industrije. Uvođenjem brodskih kontejnera u transportu smanjilo se vrijeme čekanja brodova u luci, a modernizacijom lučkih terminala otvorio se put automatizaciji i primjeni industrijskih računala pri ukrcaju i iskrcaju tereta. Dizalični sustavi su veoma fleksibilni, zbog slabo prigušenih polova koje uvodi teret. Fleksibilnost tereta uvodi osjetljivost sustava na vanjske utjecaje kao što je vjetar. Posljedica slabo prigušenih polova je njihanje, koje se javlja prilikom prebacivanja tereta. Njihanje tereta negativno utječe na brzinu prebacivanja tereta i sigurnost u okolini dizalice. Ovaj rad prezentira prediktivni regulator, koji osigurava brzo prebacivanje tereta na ciljnu lokaciju uz sprječavanje njihanja tereta. Predložen je odgovarajući matematički model dizalice, koji uzima u obzir dinamiku promjene visine tereta. Razmotren je teret s fiksnim i promjenjivim centrom mase. Teret s promjenjivim centrom mase uvodi dodatne oscilacije u dizaličnom sustavu, koje mogu dovesti do nestabilnosti upravljačkog sustava. Simulacijski i eksperimentalno na laboratorijskoj maketi predloženi prediktivni regulator je testiran i uspoređen s klasičnim sustavom upravljanja dizalicom.

Abstract: U ovome radu se proračun tranzijenata na višežičnom vodu vrši metodom konačnih elemenata, uz uključenje frekvencijske ovisnosti parametara višežičnog voda. Višežični vod je već dulje vrijeme predmetom interesa. Stoga je pregled najpoznatijih metoda za proračun tranzijenata na višežičnom vodu integralni dio disertacije. Kvalitetni ulazni podaci, tj. frekvencijski ovisni parametri višežičnog voda su neophodni za testiranje numeričkih modela. Stoga se u radu nalaze i neki od načina za proračun frekvencijski ovisnih parametara višežičnog voda, među kojima je i frekvencijsko skeniranje koje se može koristiti i za frekvencijsku analizu i složenijih sustava, npr. dijelova električnih mreža. Numeričko modeliranje elektromagnetskih tranzijenata na višežičnom vodu s frekvencijski neovisnim parametrima metodom konačnih elemenata, u vremenskom području je svojevrstan uvod u glavni dio disertacije. Taj model je polazna točka iz koje se došlo do novog numeričkog modela višežičnog voda s frekvencijski ovisnim parametrima. Izvod novog matematičkog modela konačnog elementa višežičnog prijenosnog voda, uz uključenje frekvencijske ovisnosti parametara je centralni dio disertacije. Frekvencijska ovisnost se ostvaruje uključenjem proračuna konvolucije u sustav jednadžbi konačnog elementa višežičnog voda. Na temelju predočenog modela je izrađen i računalni program za proračun elektromagnetskih tranzijenata na višežičnom vodu u programskom okružju MATLAB. Na kraju su metodom konačnih elemenata s frekvencijski ovisnim parametrima riješeni odabrani numerički primjeri. Ispravnost predočenog numeričkog modela je dokazana usporedbom s rješenjima iz literature i korištenjem drugih računalnih paketa za analizu tranzijenata. Izvorni je znanstveni doprinos ovog rada razvoj novog numeričkog modela za proračun elektromagnetskih tranzijenata na višežičnom prijenosnom vodu utemeljenog na metodi konačnih elemenata u vremenskom području s uključenim frekvencijski ovisnim parametrima.

Abstract: U radu je opisana problematika štićenja visokonaponskih prijenosnih vodova korištenjem distantne zaštite. Prikazana je analiza proračuna mjerene impedancije distantne zaštite, za različite vrste kratkih spojeva, te njena vizualizacija i interakcija s proradnom karakteristikom MHO i poligonalnog tipa. Analiziran je i utjecaj prijelaznog otpora na mjestu kvara na mjerenu impedanciju distantne zaštite. Konačno, na primjeru konkretnog dijela prijenosne mreže 110 kV prikazan je način proračuna podešenja parametara distantne zaštite jednog prijenosnog voda, korištenjem numeričkih relejnih uređaja tip 7SA6x tvrtke Siemens.

Abstract: U disertaciji je detaljno opisan razvoj elektromagnetskog i toplinskog modela ljudskog mozga. Elektromagnetski model temeljen na integralnim jednadžbama izveden je korištenjem teorema ekvivalencije uz primjenu graničnih uvjeta za slučaj dielektričnog tijela proizvoljnog oblika s uključenim gubitcima. Toplinski model mozga temelji se na obliku Pennesove jednadžbe prijenosa topline u biološkom tkivu proširene dodatnim članom koji predstavlja apsorbiranu gustoću elektromagnetske energije. Uz detaljne smjernice za računanje raznih površinskih integrala koji se javljaju kod elektromagnetskog modela, prikazana je prilagođena analitičko-numerička tehnika za ekstrakciju singulariteta, korisna za ispravljanje nestabilnosti do kojih dolazi korištenjem isključivo numeričkog pristupa. Razvijeni elektromagnetsko-toplinski model primijenjen je kod unutarnje dozimetrije ljudskog mozga za određivanje apsorbirane elektromagnetske energije i posljedičnog porasta temperature uslijed izloženosti upadnom ravnom elektromagnetskog valu visokih frekvencija. Nadalje, razvijeni model primijenjen je i kod rigoroznog modeliranja tehnike transkranijalne magnetske stimulacije, pri ćemu se uz uključenje zračećih efektata, dobiva egzaktniji fizikalni opis problema u odnosu na postojeće modele. Konačno, ispitana je osjetljivost rezultata na promjenu raznih električnih i toplinskih parametara tkiva korištenih u modelu, te je dana usporedba unutarnje dozimetrije mozga kod odrasle osobe i desetogodišnjeg i petogodišnjeg djeteta, uzimajući u obzir parametre tkiva ovisne o životnoj dobi.

Abstract: U radu je prikazana problematika realizacije sustava relejne zaštite asinkronih motora priključenih na naponskoj razini 0, 4 kV. Analizirana je pritom realizacija zaštite od preopterećenja i nesimetričnog opterećenja te zaštite od međufaznih i dozemnih kratkih spojeva asinkronog motora, vodeći pritom računa o različitim mogućim načinima upuštanja asinkronih motora. Također, u radu je prikazan odabir i način parametriranja sustava relejne zaštite jednog konkretnog asinkronog motora, temeljen na primjeni Compact NSX prekidača tvrtke Schneider Electric.

Abstract: U radu je izložena problematika izrade otporničkih i kapacitivnih naponskih djelila za mjerenje visokih (izmjeničnih, istosmjernih i udarnih) ispitnih napona. U radu je također teorijski razmotrena problematika dobivanja odgovarajuće prijenosne funkcije / karakteristike visokonaponskih djelila napona te je korištenjem programskog paketa EMTP simulirano jedno konkretno visokonaponsko djelilo napona i određena je njegova prijenosna karakteristika.

Abstract: U radu je izložena problematika odabira načina uzemljenja srednjenaponske kabelske mreže tipičnog vjetroparka s obzirom na veličinu struje dozemnog kratkog spoja te iznosa očekivanih unutarnjih i privremenih prenapona. Razmotreni su načini maloomskog uzemljenja i uzemljenja korištenjem Petersenove prigušnice kao i režim izolirane mreže. Također je razmotrena i problematika realizacije sustava relejne zaštite srednjenaponske mreže tipičnog vjetroparka, s aspekta odabranog načina uzemljenja, s posebnim naglaskom na zaštitu od kratkih spojeva sa zemljom.

Abstract: U radu je detaljno obrađena problematika odabira optimalnog sustava relejne zaštite statorskog namota sinkronog generatora od kratkih spojeva sa zemljom, u ovisnosti o načinu priključka generatora na mrežu te načina izvedbe njegovog uzemljenja. Razmotreni su pritom različiti načini realizacije tzv. 95 %-tne zemljospojne zaštite i tzv. 100 %-tne zemljospojne zaštite statora generatora. Pažnja je posvećena i načinu međusobne koordinacije različitih zaštitnih funkcija. Na primjeru konkretnog generatora prikazan je odabir i podešenje zaštita od kratkog spoja sa zemljom.

Abstract: Due to the strong development of wind power and lack of investment in the development and revitalization of the transmission network, there is a need for a methodology that will enable the identification of maximum wind power plant integration capabilities into existing transmission network without the need for additional investment in network development, and without significant disruption of relations in the electricity market. The methodology proposed in this thesis is based on one-year simulation of power system operation with wind power plants on an hourly time basis. Simulation represents a complex optimization problem that is solved by iterative solving a series of simple subproblems. In the first subproblem, the order of conventional power plants commitment is determined as well as power distribution on deployed units in the system, based on incremental costs of their production, for each hour of the studied time frame. In the second subproblem, the boundary limit on individual wind power plant installed capacity scheduled for connection to a pre-defined network node is determined, taking into account the limitations of the transmission system under normal and N-1 operating conditions, while considering given (maximum planed) capacites of wind power plant on each location. In order to eliminate a large number of redundant linear constraints in the second-level subproblem enabling its solution, a reduction scheme based on a quick convex hull algorithm is implemented. In addition, since simultaneous wind speed (wind power) data at different locations are often unavailable or not sufficiently long, methods based on vector autoregression and Markov chains that can generate realistic simultaneous time series of wind speed (wind power) data, are developed.

Abstract: U radu su analizirani kriteriji temeljem kojih se određuje iznos djelatnog otpornika za uzemljenje distribucijske mreže. Kriteriji se pritom odnose na zadovoljenje uvjeta granične struje zemljospoja, unutarnjih prenapona te napona opasnosti koji su posljedica dopuštenih struja jednopolnoga kratkog spoja i načina izvedbe uzemljenja pripadnih TS 10(20/0, 4 kV. Razmatrani su, između ostalog, sljedeći kriteriji: Kriterij Edith Clark, Clemov kriterij, Petersenov kriterij, Kriterij visokoomskog uzemljenja, Kriterij niskoomskog uzemljenja, Kriterij prema normi HD637S1.

Abstract: U radu je obrađena problematika implementacije stabilizirane (uzdužne) diferencijalne zaštite autotransformatora s tercijarnim namotom, s naglaskom na njegovom štićenju u tri točke. Razmatrane su pritom različite moguće varijante ugradnje strujnih transformatora na tercijarnom namotu (s obzirom da li je tercijar namijenjen terećenju ili je riječ o stabilizacijskom namotu) te posljedice istih na implementaciju diferencijalne zaštite autotransformatora u tri točke. Prikazan je primjer štićenja autotransformatora sa stabilizacijskim tercijarnim namotom, diferencijalnom zaštitom u tri točke, korištenjem numeričkog relejnog uređaja tip RET670 tvrtke ABB.

Abstract: U radu je analizirana problematika štićenja malog djelatnog otpornika za uzemljenje distribucijske mreže. Spomenuti mali djelatni otpornik ugrađuje se u zvjezdištu pripadnog namota energetskog transformatora u pojnoj trafostanici (jedan otpornik po transformatoru ili jedan otpornik po trafostanici). Analizirana je primjena sljedećih zaštita: (i) zaštita od premoštenja malog djelatnog otpornika, (ii) zaštita djelatnog otpornika i pričuvna zaštita od kratkih spojeva sa zemljom u distributivnoj mreži i (iii) zaštita od visokoomskih kvarova. Dan je osvrt na izbor osnovnih tehničkih podataka strujnih transformatora za priključak spomenutih zaštita (posebno onih koji se ugrađuju u zvjezdište namota energetskog transformatora).

Abstract: U radu je prikazana teorijska podloga tzv. Liew-Mar modela za analizu prenaponskih stanja na zračnom vodu (dalekovodu) koje nastaju kao posljedica bliskog (neizravnog) udara munje. Riječ je o analitičkom modelu koji, između ostalog, uvažava utjecaj strmine čela struje munje na ostvarene prenapone na vodu. Na temelju spomenute teorijske podloge razvijen je u radu odgovarajući računalni program kojim je potom analiziran utjecaj bliskih udara munje na pojavu prenaponskih stanja tipičnih SN dalekovoda uz variranje karakterističnih veličina kao što su visina vodiča iznad tla, udaljenost udara munje od zračnog voda, visina oblaka iznad tla, brzina povratnog udara munje, strmina čela struje munje. Osim toga, rezultati dobiveni spomenutim modelom uspoređeni su s rezultatima proračuna provedenima korištenjem tzv. Chowdhuri-Gross modela.

Abstract: U radu je prikazana analiza metoda i sustava za detektiranje i lociranje udara munje s naglaskom na LINET i NLDN mrežama. Opisani su načini funkcioniranja senzora koje koriste spomenute mreže za detktiranje udara munje, te način razlikovanja udara između oblaka od udara u zemlju. Napravljena je kratka usporedba spomenutih sustava / mreža za detekciju i praćenje udara munje, kao i njihov povijesni razvoj, s posebnim naglaskom na NLDN mrežu. U radu je dana također i kratka teorijska podloga statističkog načina izražavanja parametara munje (amplituda, trajanje čela, trajanje hrpta, naboj, itd.).

Abstract: U radu je analizirana problematika modeliranja povratnog udara struje munje za potrebe određivanja ozračenog elektromagnetskog polja u okolišu udara munje u tlo. Spomenuta analiza koristi se inače kao dio šireg modela predviđanja utjecaja neizravnog udara munje u tlo u blizini SN i NN zračnih vodova. U radu su opisani postojeći tzv. inženjenrski modeli povratnog udara struje munje, te je napravljena njihova međusobna usporedba. Pokazan je također i utjecaj ulaznih parametara povratnog udara struje munje (npr. brzina povratnog udara i dr.) na ponašanje spomenutih inženjerskih modela.

Abstract: U radu je detaljno opisana funkcija diferencijalne zaštite numeričkog relejnog uređaja tip RET670 tvrtke ABB. Prikazana je, pritom, teorijska podloga rada (stabilizirane) diferencijalne zaštite energetskih transformatora s posebnim naglaskom na specifičnostima njene implementacije u numeričkom relejnom uređaju tip RET670 (kao što su npr. lokator kvara, prepoznavanje ukapčanja transformatora u prazni hod, itd.). U radu je također prikazan utjecaj različitih konstrukcijskih i pogonskih čimbenika energetskih transformatora na isparavan rad diferencijalne zaštite. Konačno, u radu je prikazan i način parametriranja spomenute zaštitne funkcije numeričkog relejnog uređaja RET670 na karakterističnom primjeru dvonamotnog i tronamotnog (trofaznog) energetskog transformatora.

Abstract: U radu je prikazan matematički model za analizu raspodjele struja jednopolnoga kratkog spoja (JKS) u pasivnim dijelovima (ekrani) višesistemskih kabelskih sustava, sastavljenih od jednožilnih kabela složenih u trokutnom snopu. Spomenuti matematički model baziran je na metodi ekvivalentiranja kabelske trojke s fiktivnim kabelom, korištenjem metode srednjih geometrijskih udaljenosti (SGU), uz primjenu tzv. matričnog koeficijenta redukcije, pri čemu je uzeta u obzir elektromagnetska sprega među susjednim kabelima (u istom kabelskom rovu). Na temelju izloženog matematičkog modela razvijen je odgovarajući računalni program koji je potom primjenjen na nakoliko različitih primjera višesistemskih kabelskih vodova.

Abstract: U radu je opisana problematika određivanja očekivanog broja preskoka (engl.: shielding failure flashover rates, SFFOR) na VN zračnim vodovima (dalekovodima) korištenjem tzv. klasičnog elektrogeometrijskog modela. Prikazana je pritom detaljna teorijska podloga razvoja spomenutog modela. Analiziran je potom utjecaj korištenja elektrogeometrijskih modela predloženih od strane različitih autora, te primjene logaritamsko-normalnih razdioba amplituda struja munje predloženih od strane različitih radnih skupina (CIGRE, IEEE, IEEE T&D Committee), na iznos očekivanog broja SFFOR. To je napravljeno na karakterističnom primjeru VN dalekovoda 110 kV (glave stupa oblika jela) i 400 kV (glave stupa oblika portal).

Abstract: Poluvodičke nanožice privukle su značajnu pozornost u posljednjem desetljeću zbog svog potencijala u poboljšanju postojećih ili omogućavanju novih uređaja. Važan izazov u ovom području je reproducibilna kontrola elektroničkih svojstava i proizvodnja nanožica visoke čistoće. Cilj ovog diplomskog rada je primijeniti nanožice za realizaciju tranzistora i senzora s efektom polja, čija izvedba dokazuje sve prednosti posjedovanja visokokvalitetnih nano materijala. Nanožice korištene u ovom radu sintetizirane su u našoj skupini i uglavnom su nanožice galijevog arsenida (GaAs) uzgojene epitaksijom molekularnim snopom (MBE) i germanijeve (Ge) nanožice uzgojene kemijskim taloženjem iz pare (CVD). Posebnost ovih nanožica je to što su sintetizirane izbjegavanjem upotrebe zlata u procesu nukleacije i rasta, što bi trebalo dovesti do veće čistoće i poboljšanih ukupnih svojstava. Studija se uglavnom provodi električnim mjerenjima i manjim dijelom elektroničkom mikroskopijom. U prvoj fazi nanožice se dovode u kontakt u konfiguraciji 2 točke pomoću optičke litografije. U sljedećem dijelu se primjenjuju složenije metode, poput litografije elektronskim snopom (EBL), kako bi se višestruki kontakti postavili na jednu nanožicu. EBL tehnika omogućila je transportna mjerenja u 4 točke što je omogućilo točno određivanje otpora nanožice i kontaktnog otpora. Čak i više od toga, spomenute tehnike omogućile su da se shvati kakav je učinak kontakta manje veličine i da se realiziraju uređaji veličine nekoliko stotina nanometara. Osim toga, bili smo u mogućnosti realizirati složenije geometrije uređaja, na primjer pružanjem različitih konfiguracija vrata. Istraživali smo različite poluvodičke materijale (GaAs, Ge i Si), projektirali i realizirali višestruko geometrijske tranzistore s efektom polja i senzore koji se temelje na njima te karakterizirali njihova svojstva, posebno u pogledu mogućih primjena u budućim arhitekturama elektroničkih uređaja. Posebna je pažnja posvećena osiguravanju pouzdanih i ponovljivih rezultata.

Abstract: U radu je prikazan način modeliranja nastupa povratnog preskoka (engl.: backflashover) na VN zračnim vodovima (dalekovodima) korištenjem programskog paketa EMTP. Rad prikazuje kratke teorijske podloge i način modeliranja pojedinih komponenti / dijelova zračnog voda koje utječu na pojavu povratnog preskoka (fazni vodiči, zaštitno uže, stup, izolatorski lanac, uzemljivač stupa, kanal struje groma, itd.). Dotični model, složen u programskom paketu EMTP, primjenjen je potom na analizu pojave povratnog preskoka na VN dalekovodu 110 kV, oblika glave jela s čelično-rešetkastim stupom. Analiziran je i utjecaj promjene pojedinih parametara dalekovoda (npr. utjecaj promjene otpora uzemljenja stupa) na pojavu povratnog preskoka.

Abstract: U radu je prikazana teorijska podloga tzv. Chowdhuri-Gross modela za analizu prenaponskih stanja na zračnom vodu (dalekovodu) koje nastaju kao posljedica bliskog udara munje. Riječ je o analitičkom modelu koji, između ostalog, uvažava utjecaj strmine čela struje munje na ostvarene prenapone na vodu (pri bliskom udaru munje u tlo pored dalekovoda). Na temelju spomenute teorijske podloge razvijen je u radu odgovarajući računalni program kojim je potom analiziran utjecaj bliskih udara munje na pojavu prenaponskih stanja tipičnih SN dalekovoda. U analizi su varirani ulazni parametri spomenutog modela, kao što su npr. visina voda iznad tla, udaljenost udara munje od voda, visina oblaka iznad tla, brzina povratnog udara munje, strmina čela struje munje, amplituda struje munje, itd., te je analiziran njihov utjecaj na ostvarene oblike i iznose (tjemene vrijednosti) očekivanih prenapona na vodu.

Abstract: U radu je prikazana fenomenologija uzlaznog i silaznog (pozitivnog i negativnog) udara munje. Opisana je problematika određivanja (procjene) izloženosti izravnim udarima munje modernih vjetroelektrane čija ukupna visina (toranj + lopatica) prelazi 100 metara, s posebnim naglaskom na IEC 61400-24. Provedena je također i analiza očekivanog udjela uzlaznih udara munje kod modernih vjetroelektrana, temeljena na istraživanjima Erikssona, kao i bilježenju amplituda struje munje koje pogađaju visoke samostojeće objekte (npr. radio-tornjeve). Analiziran je potom i utjecaj očekivanog udjela uzlaznih udara munje na procjenu očekivane amplitude struje munje koja može biti prekoračena npr. jednom za vrijeme određenog vremenskog perioda (npr. tijekom životnog vijeka vjetroturbine).

Abstract: U okviru disertacije razvijeno je analitičko rješenje za tranzijentni odziv tanke žice konačne duljine ukopane u sredini s gubicima. Model se temelji na Pocklingtonovoj integro-diferencijalnoj jednadžbi. Analitičko tretiranje integralnog operatora provodi se aproksimacijom podintegralne funkcije, dok se rezultirajuća diferencijalna jednadžba rješava primjenom Laplaceove transformacije. Rješenje jednadžbe dobiveno u Laplaceovom području transformira se u vremensko područje primjenom Cauchyevog teorema o reziduumu. Ovako dobivena relacija predstavlja impulsni odziv žice. Refleksija signala od granice dvaju sredina uzima se u obzir primjenom refleksijskog koeficijenta koji proizlazi iz modificirane teorije preslikavanja. Pobudni elektromagnetski (EM) val modelira se uzorkovanjem u frekvencijskom području te se prebacuje inverznom Fourierovom transformacijom u vremensko područje. Nakon toga provodi se diskretna konvolucija između upadnog vala i relacije za impulsni odziv žice te se dobiva inducirana struja za konkretni oblik EM vala. Također se analizira odziv na pobudu strujnim izvorom priključenim na jedan kraj žice, što predstavlja uzemljivačku elektrodu. Izraz za tranzijentni odziv elektrode izvodi se na sličan način kao i kod pobude EM valom. Funkcija inducirane struje duž elektrode dobiva se provođenjem analitičke konvolucije s funkcijom strujnog izvora. Dobiveni rezultati se, za oba slučaja, uspoređuju s numeričkim rezultatima izvedenim indirektnim modeliranjem u frekvencijskom području u kombinaciji s inverznom Fourierovom transformacijom.

Abstract: U diplomskom radu obrađena je problematika proračuna raspodjele potencijala na određenoj udaljenosti od točkastog impulsnog naboja kao i od točkastog izvora impulsne struje, koje su opisane pomoću Heidlerove aproksimacije. Prilikom prijelaza iz vremenske u frekvencijsku domenu ne postoji analitičko rješenje Heidlerove aproksimacije, pa je funkcija aproksimirana na bazi prirodnog logaritma e, gdje se primjenom metode kolokacije u točki kombinirano s metodom najmanjih kvadrata dobiju nepoznate vrijednosti težinskih funkcija za faktore strmosti n <3, 4, …, 15> . U drugom poglavlju opisan je impulsni točkasti naboj u vremenskoj i frekvencijskoj domeni pomoću Heidlerove aproksimacije, prijelaz iz frekvencijskog u vremensko područje primjenom inverzne Fourierove transformacije, te analitički i numerički izraz za raspodjelu potencijala na izabranoj udaljenosti od impulsnog točkastog naboja, u vremenskoj domeni. U tablicama su prikazane vrijednosti koeficijenata aproksimacije a1k i β1k i vrijednosti koeficijenata aproksimacije a2k i β2k za različite faktore strmosti n <3, 4, …, 15> . Izrađeni su primjeri za proračun točnosti numeričke integracije, kojom se funkcija potencijala prevodi iz frekvencijske u vremensku domenu. U trećem je poglavlju opisan točkasti izvor impulsne struje pomoću Heidlerove aproksimacija struje munje, te numerički izraz za raspodjelu potencijala na izabranoj udaljenosti od impulsnog točkastog izvora struje, u vremenskoj domeni. Načinjeni su primjeri u kojima se za istu impulsnu struju numerički računa potencijal u vremenskoj domeni, za izabranu udaljenost promatrane točke od izvora impulsne struje.

Abstract: U ovoj disertaciji definirana je metodologija za identifikaciju parametara sinkronog hidrogeneratora tijekom pogona koja se temelji na mjerenjima dostupnim u okviru sustava monitoringa hidroagregata u HE Peruća. U postupku identifikacije koriste se podaci iz snimljenih odziva varijabli generatora u režimu malih pomaka, u kvazistacionarnom i tranzijentnom stanju, uz primjenu odgovarajućih estimacijskih modela i postupaka. Identifikacijski je postupak podijeljen u tri koraka, a teorijska provjera svakog koraka, temeljena na odgovarajućim simulacijskim odzivima, dala je vrlo dobre rezultate za sve parametre standardnog matematičkog modela sinkronog hidrogeneratora. Za identifikaciju parametara sinkronog stroja na temelju mjerenja u pogonu vrlo je važno točno mjeriti kut opterećenja, čemu je posvećeno jedno poglavlje ovog rada. Prikazana je jedna nova metoda za određivanje kuta opterećenja koja se temelji na mjerenju signala armaturnog napona i signala iz senzora zračnog raspora stroja. Razvijen je algoritam za određivanje kuta opterećenja u realnom vremenu (on-line), a njegova off-line varijanta namijenjena je za provođenje identifikacijskog postupka. Budući da identifikacija parametara ne zahtjeva obradu u realnom vremenu, bilo je moguće primijeniti naknadno digitalno filtriranje signala čime je povećana točnost algoritma. Nakon teorijskog testiranja, valjanost predloženog algoritma provjerena je usporedbom s postupkom za određivanje kuta opterećenja koji se temelji na mjerenju položaja rotora pomoću induktivnog senzora. U prvom koraku identifikacijskog postupka određuju se parametri armaturnog namota. Najprije se određuje rasipna reaktancija armaturnog namota, za što još ne postoji standardan postupak. U radu je korištena metoda koja se temelji na mjerenju indukcije u zračnom rasporu u pokusima praznog hoda i kratkog spoja. Definiran je jedan novi postupak za određivanje sinkronih reaktancija generatora koji zahtjeva samo mjerenja u stacionarnom pogonu, što je bilo moguće zahvaljujući posebnom postupku za određivanje faktora redukcije. Rezultati mjerenja reaktancija u nizu stacionarnih točaka poslužili su kao osnova za razvoj modela zasićenja stroja. Model je definiran u analitičkom obliku, pri čemu se sinkrone reaktancije definiraju kao polinomi dviju varijabli – magnetomotornih sila u uzdužnoj i poprečnoj osi stroja. Razvijenim modelom zasićenja obuhvaćen je i efekt poprečnog magnetiziranja. Eksperimentalna provjera modela u stacionarnom stanju provedena je na temelju mjerenja na generatoru snage 34 MVA u HE Peruća. Razvijeni model zasićenja implementiran je u standardni matematički model generatora, čime je dobiven model zasićenog sinkronog stroja. Provedena je korekcija estimacijskih modela za drugi i treći identifikacijski korak koja se temelji na razvijenom modelu zasićenja generatora. Na temelju provedenih analiza pokazano je da postoji velik utjecaj zasićenja na pouzdanost estimacije, posebno u trećem identifikacijskom koraku u kojemu se određuju parametri prigušnog namota. Nasuprot rezultatima koji se mogu naći u literaturi, pokazuje se da nije moguća pouzdana identifikacija parametara prigušnog namota na temelju odziva u režimu malih pomaka. Što se tiče drugog identifikacijskog koraka, tj. određivanja parametara uzbudnog namota, pouzdanost postupka jako ovisi o razini šuma. Zbog toga je razvijen jedan alternativni postupak u kojem je zaobiđena primjena estimacijskog algoritma. Postupak je testiran odgovarajućim mjerenjima, pri čemu je dobivena zadovoljavajuća točnost parametara i robusnost postupka na mjerni šum.

Abstract: Zadatak diplomskog rada jest opisati značajke uzemljivačkih sustava industrijskih postrojenja. U prvom se poglavlju diplomskog rada opisuje uzemljivački sustav. Metode uzemljenja neutralne točke su otporničko uzemljenje, induktivno uzemljenje, rezonantno uzemljenje i kruto uzemljenje. Opisan je odabir neutralne točke sustava, uzemljivanje u točkama koje nisu neutralna točka sustava i lokacija točke uzemljenja sustava. Drugo poglavlje opisuje uzemljenje opreme, gdje su spomenuti osnovni ciljevi, utjecaj električnog udara, toplinski utjecaj, osnovni koncept i razlika uzemljivačke opreme po tipovima korištenja. U trećem poglavlju obraĎeno je statičko i gromobransko uzemljenje. Opisuju se uzroci statičkog elektriciteta, mogućnosti stvaranja statičkog naboja te uvjet pod kojima se to dogaĎa. U dijelu mjerenje i detekcija statičkog elektriciteta navode se i opisuju instrumenti koji se koriste. Navode se metode statičke kontrole kao što su uzemljenje i vezanje, kontrola vlažnosti, ionizacija, vodljiva obuća. U gromobranskom uzemljenju su opisani nastanak munje, potreba za zaštitom i oprema, faktori koje je potrebno uzeti u obzir kod odreĎivanja veličine zaštite od udara munje te zvjeti dobre zaštite. Četvrto poglavlje opisuje sustave uzemljenja u razdjelnim mrežama. Ovdje su obraĎene: izvedbe uzemljivača kao što su površinski (vodoravni, zrakasti, prstenasti, mrežasti), dubinski, temeljni uzemljivač i projektiranje sustava uzemljenja, specifični otpor zemlje te da je otpornost tla ovisna o vrsti, vlažnosti, temperaturi : dodirni napon, najviši trajni dopušteni dodirni napon kod izmjenične i istosmjerne struje i napon koraka. Na kraju dan je primjer uzemljenja industrijskog kompleksa i primjer uzemljenja manjeg objekta.

Abstract: U ovom diplomskom radu opisana je problematika procjene rizika od nastanka štete pri udaru munje i na osnovu toga dobiveni su rezultati pomoću programskog paketa DEHNsupport. Prvi dio diplomskog rada koji uključuje drugo, treće i četvrto poglavlje daje teorijsku podlogu za proračun u navedenom programu. Nakon uvoda u drugom poglavlju objašnjeni su pojmovi šteta i gubitaka, te rizika i njegovih sastavnica i dani su čimbenici koji utječu na sastavnice rizika. U trećem poglavlju pobrojane su osnovne smjernice za upravljanje rizikom, koje uključuju uočavanje objekta koji treba zaštititi, postupak proračuna nužnosti i gospodarske opravdanosti zaštite, te izbor zaštitnih mjera. U četvrtom poglavlju detaljno je obrađena procjena sastavnica rizika za građevinu i dane su sve formule potrebne za postupak procjene. Također je uveden pojam zona u građevini i objašnjena je procjena sastavnica rizika u građevini sa više zona. Drugi dio diplomskog rada koji uključuje peto poglavlje sadrži uvod u program, kao i obradu primjera pomoću njega. Postupak proračuna pomoću navedenog programa priložen je u dodatku za svaku zadanu građevinu zasebno.

Abstract: U radu je prikazan pregled raspoloživih rezultata geotehničkih istraživanja koja prethode izgradnji trafostanica naponske razine 35 : 110 : 220 i 400 kV, i mogućnost njihove primjene za rješavanje sustava uzemljenja. Rad je podijeljen u četiri osnovne cjeline. Kako je u radu stavljen akcent na provođenje istražnih radova prva cjelina obrađuje poznate metode istraživanja, program, opseg i vrste ispitivanja tla. Izložen je pregled geofizičkih, geotehničkih, geoloških, geomehaničkih i hidroloških ispitivanja i raspoloživih rezultata koji se nalaze u geotehničkom elaboratu - dokumentu koji obrađuje i prezentira stanje lokacije za izgradnju trafostanice. U drugom poglavlju izloženi su konkretni geotehnički istražni radovi na lokaciji buduće trafostanice sadržani u dijelovima geotehničkog elaborata. Predložen je model uključivanja inženjera elektrostruke u zadatak inženjerskogeološkog istraživanja. Njegov bi zadatak bio aktivno uključivanje kroz sve tri faze radova, koji po naravi struke pripadaju inženjeru geologu. U prvoj fazi formuliranja istraživanja, u drugoj prikupljanja podataka i trećoj analizi i interpretaciji podataka u svrhu korištenja istih za potrebe rješavanja sustava uzemljenja. Također ističe važnost rješavanja sustava uzemljenja trafostanica i navodi neke konkretne primjere mrežastih uzemljivača za čiju analizu i modeliranje mogu savršeno poslužiti rezultati koji su dobiveni tijekom geoloških istražnih radova koji se provode baš za tu lokaciju na kojoj će se izgraditi buduća trafostanica. U trećem poglavlju izloženi su primjeri analize dinamičkog odziva vertikalnog cijevnog uzemljivača za koji rezultati pokazuju utjecajne veličine koje su stjecajem okolnosti odlično obrađene i mogu se optimirati na temelju uključenja elektroinženjera u fazi provođenja geotehničkih radova i izradi elaborata uzemljenja. U četvrtom poglavlju izloženi su primjeri složenog uzemljivača, položenih u višeslojno tlo s jednolikim značajkama u horizontalnom smjeru, te proračuni potencijala i otpora rasprostiranja u programu UZEM. U zaključku se navode primjeri mogućeg korištenja bušotina geotehničkih istražnih radova za primjenu cijevnih vertikalnih uzemljivača, te zaključeno da je pri dimenzioniranju uzemljivača za zaštitu od munje preporučljivo koristiti više kraćih, međusobno razmaknutih vertikalnih cijevi.

Abstract: Cilj diplomskog rada je bio opisati problematiku elektromagnetske sprege između elektroenergetskog i TK sustava u slučaju jednopolnog kratkog spoja, kao i utjecaj elektroenergetskog postrojenja na TK vodove te zaštitu TK sustava od štetnog elektromagnetskog utjecaja na elektroenergetski sustav. U prvom se poglavlju diplomskog rada opisuju pojedine tehničke regulative uvođenja TK vodova u elektroenergetska postrojenja. U drugom poglavlju opisana su osnovne značajke TK mreža i vodova, te se pobliže upoznajemo sa svjetlovodima, koji su u pravom smislu riječi TK vodovi sadašnjosti i budućnosti. Oni su širokopojasni vodovi, te im je prijenosni kapacitet veoma velik, a osnovna sirovina im je silicijev dioksid (kvarc) kojeg u prirodi ima u ogromnim količinama i nije skup. Treće poglavlje govori o zaštiti TK vodova pri uvođenju u elektroenergetsko postrojenje, jer i elektroenergetska i TK mreže postaju sve gušće, pa time postaje sve veća i njihova isprepletenost. Razlikujemo tri osnovne vrste utjecaja elektroenergetskih postrojenja na TK vodove, a to su galvanski, induktivni i kapacitivni utjecaj, te nas zanimaju opće mjere zaštite u slučaju opasnih i smetajućih utjecaja. U četvrtom poglavlju opisane su metode proračuna pri uvođenju TK vodova u elektroenergetska postrojenja. U slučaju nastanka jednopolnog kratkog spoja, napon opasnosti može biti veći od maksimalno dozvoljenog napona opasnosti. Međutim, TK sustav može biti ugrožen i od prenapona koji dolazi sa strane elektroenergetske mreže i prenapona koji dolazi sa strane TK mreže. Na osnovi proračuna i uvida na terenu, ponekad se predlaže uvođenje translatora. U zadnjem poglavlju opisano je upravljanje elektromagnetskom spregom elektroenergetskog, TK i vučnog sustava, gdje imamo elektromagnetsku spregu elektromagnetskog polja i kabela, u nultom i diferencijalnom modu, spregu preko zajedničke impedancije i spregu između dva kabela u diferencijalnom modu.

Abstract: Cilj diplomskog rada je bio utvrditi glavnu upotrebu i metode uzemljivačkog sustava te prezentirati osnovne razloge za i protiv uzemljenja. U prvom se poglavlju, diplomskog rada opisuje se uzemljivački sustav. Metode uzemljenja neutralne točke su otporničko uzemljenje, induktivno uzemljenje, rezonantno uzemljenje i kruto uzemljenje. Opisan je odabir neutralne točke sustava, uzemljenje u točkama koje nisu neutralna točka sustava i lokacija točke uzemljenja sustava. Drugo poglavlje daje nam osnovni problem uzemljenja koji se odnosi na dva proturječna kriterija. Treće poglavlje opisuje sustave uzemljenja u razdjelnim mrežama. U poglavlju o dimenzioniranju sustava uzemljenja govorilo se o kriterijima koja trebaju biti ispunjena da bi se zaštitila postrojenja, ali i ljudi i životinje. Kod dimenzioniranja uzemljenja obzirom na strujna opterećenja određeno je strujom kvara koja teče kroz njega. Ovaj način dimenzioniranja upotrebljava se samo kad je riječ o maloomskom uzemljenju. Također je bilo riječi i o dimenzioniranju uzemljenja obzirom na napone uzemljenja. Napon uzemljenja jednak je najvećoj razlici potencijala između sustava uzemljenja i neutralne zemlje. Posebno je opisan dio te razlike potencijala koji se naziva dodirni napon ili napon koraka, a opasan je za ljude. Taj napon je proporcionalan naponu uzemljenja tako da smanjenjem napona uzemljenja povećavamo i čovjekovu sigurnost. U poglavlju o izvedbi uzemljivača bilo je riječi o otpornosti, izvedbi i obliku uzemljivača. U zadnjem poglavlju dat je kratki opis o normama koje su korištene u ovom radu.

Abstract: U prvom poglavlju se ukratko opisuje tema ovog diplomskog rada. Navode se elektromagnetske značajke tla te se definiraju njihove vrijednosti u slobodnom prostoru tj. vakumu. Nakon toga naveli su se primjeri sustava na koje elektromagnetske značajke tla mogu imati veći utjecaj te dala smijernica za izbor mjernih metoda. U drugom poglavlju opisuju se i definiraju elektromagnetske značajke tla. Vidi se da se otpornost tla mijenja se u širokim granicama te za različite vrste tla poprima vrijednosti od nekoliko Km do nekoliko tisuća Km te da se sa povećanjem vlažnosti smanjuje i obratno. Za razliku od otpornosti specifična relativna dielektričnost varira u daleko manjim granicama no otpornost ali tañoer ovisi o vrsti tla i frekvenciji kao otpornost. U trećem poglavlju izvršen je izbor mjernih metoda te definiran sustav označavanja u njima prema IEE Std 356-2001, kao i područje primjene. Mjerne metode su podijeljene na lokacijske i laboratorijske. Svaka mjerna metoda te način mjerenja pojedinačno je opisan. U četvrtom poglavlju izvršeno je laboratorijsko mjerenje otpornosti uzorka tla U-I metodom, gdje se izmjerena otpornost uzorka tla na osnovu tri mjerenja u različitim uvijetima usporeñivala sa vrijednošću otpornosti tla koje je bilo predmet mjerenja na terenu, Wennerovom metodom geoelektričnog sondiranja. U petom poglavlju navedena je literatura, popis oznaka i kratica i zaključak do kojega se došlo na osnovu rada na ovom diplomskom radu.

Abstract: Na osnovu dostupne literature u ovom radu je obrađena tema koordinacije izolacije sa stanovišta izbora odvodnika prenapona. Zaštita elektroenergetskog sustava i svih elemenata koji ga sačinjavaju zahtijeva posebnu pažnju jer loše odabrana zaštita može imati za posljedicu jako velike štete. Zbog toga je od velike važnosti pravilno i efikasno provesti postupak koordinacije izolacije u svrhu postizanja što boljeg nivoa zaštite. Pored glavnog elementa zaštite (odvodnik prenapona) od naponskih naprezanja, koji je opisan u poglavlju 8, navedene su metode koordinacije izolacije. U poglavlju 2 dan je kratki pregled naponskih naprezanja kojima je elektroenergetski sustav stalno izložen, te njihova podjela i značajke prema IEC 60071-1. Opisan je njihov utjecaj na elektroenergetski sustav prilikom njihove pojave. Također su ilustrirani udari groma u dalekovod i postrojenje koji su prikazani na Slikama 2.2 i 2.3. U poglavljima 3 i 4 obrađena je klasična tj. statistička metoda koordinacije izolacije koje nam omogućavaju uvid u poznata i malo vjerojatna naponska naprezanja, te odabir i usklađivanje opreme u svrhu što bolje zaštite. Za klasičnu metodu koordinacije izolacije navedena su naponska područja opreme, te je opisan postupak određivanja podnosivog napona koordinacije izolacije. Za statističku metodu dan je postupak određivanja rizika kvara izolacije prema normi IEC 60071-2. Na Slikama 4.1 i 4.2 prikazani su procjena faktora rizika od kvara i vjerojatnost prenaponskog prekoračenja U poglavlju 5 obrađen je postupak koordinacije izolacije prema IEC i IEEE normama. Principi i procedure prema normama IEC i IEEE opisani su u navedenom poglavlju, dok su Tablicama 5.3 i 5.4 dani standardni izolacijski nivoi prema IEEE normama, a Tablicama 5.5 i 5.6 standardni izolacijski nivoi prema IEC normama. U poglavljima 6 i 7 prikazana je koordinacija izolacije prijenosnog voda i stanice. Prikazan je udar munje u vod kao i njegov utjecaj na koordinaciju izolacije. Također su dane i metode za poboljšanje zaštite voda. U poglavlju 8 opisan je izbor odvodnika prenapona u kojima je u prvom redu opisan metal-oksidni odvodnik prenapona. Opisan je princip djelovanja odvodnika prenapona, kao i njegovo određivanje proradnog napona , te njegova zaštitna zona. Dana je strujno-naponska karakteristika odvodnika prenapona i pravila kojih se moramo pridržavati prilikom njegovog postavljanja u odnosu na štićenu opremu.

Abstract: U ovom diplomskom radu sagledana je problematika prenaponske zaštite niskonaponskih mreža. Naglasak rada je bio na odabiru odvodnika prenapona i koordinaciji izolacije za nadzemni zračni vod te za nadzemni samonosivi kabelski snop. U rješavanju izabranih primjera korišten je programski paket ATP-EMTP.

Abstract: U ovom radu izvedeni su jednodimenzionalni i dvodimenzionalni proračuni za jediničnu unutarnju impedanciju pravokutnog vodiča te izrazi za faktore porasta radnog otpora, induktiviteta i impedancije uslijed porasta frekvencije struje koja protječe kroz vodič. Uvodno poglavlje diplomskog rada opisuje njegov zadatak. U drugom poglavlju uvode se Maxwellove jednadžbe elektromagnetskog polja u diferencijalnom obliku i Maxwellove jednadžbe u harmonijskom elektromagnetskom polju. U trećem poglavlju izveden je jednodimenzionalni proračun jedinične unutarnje impedancije pravokutnoga vodiča, koristeći izvedene izraze za jakost električnog i jakost magnetskog polja u vodljivom sredstvu, primjenom Poyntingovog teorema. Nadalje su u ovom poglavlju izvedeni izrazi za faktor porasta radnog otpora, induktiviteta i impedancije uslijed skin efekta kod 1D proračuna. U četvrtom poglavlju prikazan je dvodimenzionalni proračun jedinične unutarnje impedancije pravokutnoga vodiča, te su obrađene dva različita načina izračuna, Rongov te Giacolettov. Nadalje su u ovom poglavlju izvedeni izrazi za faktor porasta radnog otpora, induktiviteta i impedancije uslijed skin efekta kod 2D proračuna. U petom poglavlju prikazano je nadomještanje pravokutnog vodiča cilindričnim vodičem ekvivalentnog polumjera metodom istog opsega i metodom istog poprečnoga presjeka. U šestom poglavlju prikazan je izraz za jediničnu unutarnju impedanciju cilindričnog vodiča. U sedmom poglavlju, na izabranim primjerima tabelarno i grafički prikazana je ovisnost faktora porasta radnog otpora i impedancije o frekvenciji struje koja protječe kroz vodič. Prikazani primjeri se odnose na 1D i 2D izračune, te na metode nadomještanja pravokutnog vodiča ekvivalentnim cilindričnim vodičem koje su opisane u petom poglavlju, te na cilindrični vodič opisan u šestom poglavlju.

Abstract: Opis EMTDC programa, način modeliranja električnih mreža te napredne osobine EMTDC programa opisuju se u prvom poglavlju. Napredne osobine koje posjeduje EMTDC program su interpolacijski algoritam, algoritam za odstranjivanje numeričkih oscilacija, ekstrapolacijski algoritam te algoritam idealne grane. U drugom poglavlju se opisuje PSCAD programski paket koji predstavlja grafičko korisničko sučelje za EMTDC program. U PSCAD-u nam se pruža mogućnost grafičkog konstruiranja ispitivanih električnih i upravljačkih krugova, pokretanje same simulacije te grafički prikaz rezultata simulacije. Svaki element sustava se prikazuje sa odgovarajućom komponentom koja se nalazi u glavnoj biblioteci i koja se odatle kopira u projekt gdje predstavlja instancu komponente. Korisnik unosi parametre komponente, a po potrebi može i mijenjati samu definiciju komponente. Za definiranje prijenosnih vodova i kabela koristimo editor svojstava prijenosnih vodova i kabela u kojem odabiremo neki od tri dostupna modela prijenosnih vodova i definiramo karakteristike vodiča i izolacije te sami prijenosni koridor. U trećem poglavlju opisujemo primjenu PSCAD programskog paketa te se koncentriramo na propagaciju naponskih i strujnih valova duž prijenosnih vodova i kabela. Računamo koeficijente transmisije i refleksije valova kod promijene valne impedancije sredstva kojim se valovi šire te dobivene numeričke rezultate simulacije uspoređujemo s analitički izračunatim vrijednostima. Prikazali smo način modeliranja odvodnika prenapona koji zahvaljujući svojstvu naponski ovisnog otpora štiti uređaje od prevelikih struja. Zadnji primjer prikazuje udar munje u vrh stupa dalekovoda i raspodjelu napona duž stupa.

Abstract: Obnovljivi izvori imaju sve veću ulogu u svjetskoj proizvodnji energije.Vjetroelektrane su poželjan oblik alternativnog izvora energije. Zaštita od udara munje postala je od ključne važnosti za sigurnost i ekonomičnost velikih vjetroelektrana. Ovaj rad obrađuje temu zaštite vjetroagregata i priključnog kabelskog voda od udara munje. U drugom poglavlju iznesene su osnovne značajke pogona vjetroagregata, detaljno su opisani dijelovi vjetroagregata kao i načelni princip rada vjetroagregata. Priključenje vjetroelektrane na elektroenergetsku mrežu je značajan problem. Na taj način javljaju se problemi rada na mreži. Također su prikazani i trendovi razvoja vjetroelektrana. U trećem poglavlju opisana je zaštita vjetroagregata od udara munje i formiranje zaštitnih zona. Sustav zaštite mora biti na najvećoj razini pa je dodatno razrađena zaštita pojedinih dijelova i upravljačkih sustava vjetroagregata. Sustav uzemljenja mora omogućiti da se struja munje u zemlji rasprši ne uzrokujući pojave opasnih napona. Za odvođenje struje munje koja dolazi sa vjetroturbine u zemlju potrebno je imati adekvatno uzemljenje za ograničavanje prenapona koji mogu biti opasni za ljude kao i za opremu. To se postiže zaštitim uzemljenjem koje ima malu impedanciju. U ovom poglavlju je opisan uzemljivački sustav i sve njegove značajke. U petom poglavlju je prikazan sustav prenaponske zaštite niskonaponskog sustava vjetroagregata. Posebno su obrađeni odvodnici prenapona i odvodnici struje munje u 400/690 V sustavu. Opisan je izbor odvodnika struje prema tipu zaštite. Navedeni su primjeri Dehn odvodnika prenapona i odvodnika struje. Zaštita elektroenergetskog sustava i svih elemenata koji ga sačinjavaju zahtijeva posebnu pažnju jer loše odabrana zaštita može imati za posljedicu jako velike štete. Prenaponska zaštita visokonaponskog sustava je obrađena u šestom poglavlju. Cijelo ovo poglavlje je bazirano na prenaponskoj zaštiti transformatora i pozicioniranju odvodnika prenapona za razne dionice kabela. Glavni dio ovog rada je zaštita priključnog kabelskog voda vjetroelektrane izgrađene u loše vodljivom tlu. Detaljno su prikazane i obrađene sve mogućnosti zaštite takvog kabelskog voda, od postavljanja odvodnika prenapona do numeričke simulacije za mjesta postavljanja odvodnika prenapona. Prikazan je primjer numeričke simulacije priključnog 30 kV kabelskog voda između RS 30 kV i VE Orlice.

Abstract: U ovom radu je opisana pojava induciranja atmosferskih prenapona na elektroenergetskim vodovima i niskonaponskim sustavima te zaštita od njihovog štetnog djelovanja. Uvodno poglavlje diplomskog rada opisuje njegov zadatak. U drugom poglavlju je definiran prenapon te njegova podjela u klase prema IEC 60071-1. Također su dane vrste i uzroci prijelaznih prenapona. Posebna pozornost je posvećena atmosferskim prenaponima. U trećem poglavlju je opisan nastanak munje te elektromagnetsko polje povratnog udara munje. Povratni udar munje je odgovoran za induciranje struja i napona na vodovima. Dan je i model ulančenja koji opisuje međudjelovanje elektromagnetskih polja na vodu. Četvrto poglavlje opisuje dosad u svijetu razvijene numeričke modele za modeliranje induciranih atmosferskih prenapona. U petom poglavlju su dani primjeri implementacije Agrawalovog modela u programski paket ATP-EMTP. Napravljene su simulacije za različite udaljenosti udara munje od voda. Prikazan je i oblik napona na ZnO odvodniku prilikom induciranih prenapona na vodu. U šestom poglavlju su razmotreni utjecaji parametara na oblik induciranog elektromagnetskog pulsa. Na oblik utječe mnoštvo parametara a posebno je značajan utjecaj tla. Sedmo poglavlje sadrži osnovne upute za zaštitu od LEMP-a. Opisana je podjela na zaštitne zone te standardne procedure za uspostavljanje elektromagnetske kompatibilnosti objekta kojeg štitimo.

Abstract: U prvom poglavlju prikazani su osnovni problemi i opasne situacije kod sigurnosnih mjera i uzemljenja, te opisane okolnosti koje mogu uzrokovati električni udar. U drugom poglavlju navedene su posljedice djelovanja električne struje na ljudsko tijelo, važnost brzine isključenja kvara, te na temelju ispitivanja iznesene su dopuštene vrijednosti struje koju ljudsko tijelo može podnijeti. U trećem poglavlju smo uz pomoć Theveninovog ekvivalenta dobili točnije metode za proračun dodirnog napona i istražili utjecaj dodavanja šljunka na dodirni napon ili napon koraka. U četvrtom poglavlju obrađuju se karakteristike s aspekta otpornosti tla, ovisnosti o strukturi i vlažnosti tla, i opisane su dvije metode geoelektričnog sondiranja. U petom poglavlju određuje se maksimalna struja uzemljivača uz pomoć redukcijskog faktora. U šestom poglavlju se obrađuje projektiranje uzemljivača koje je u cilju što veće sigurnosti napona koraka i dodirnog napona, te njegovo unaprjeđenje. U sedmom poglavlju se obrađuje problematika uzemljenja ograde trafostanice i mjere za smanjenje dodirnog napona. U osmom poglavlju se obrađuje tematika izvebe uzemljivačkog sustava, te se opisuju dvije uobičajne metode instalacije uzemljivača i razmatranje sigurnosti tijekom naknadnih iskopavanja.

Abstract: U ovom radu opisana je struja munje u vremenskom i frekvencijskom području preko Heidlerove funkcije gdje se funkcija aproksimirala eksponencijalnim funkcijama. Uvodno poglavlje diplomskog rada opisuje njegov zadatak. U drugom poglavlju uvodi se Heidlerova funkcija kao aproksimacija struje munje. Za vrijeme t<0 struja munje jednaka je nuli. U t = 0 struja munje počinje se mijenjati. Pošto ne postoji analitičko rješenje Heidlerove aproksimacije iz prijelaza iz vremenske u frekvencijsku domenu, u trećem poglavlju je aproksimirana funkcija na bazi prirodnog logaritma e, gdje se metodom kolokacije u točki kombinirano s metodom najmanjih kvadrata dobiju nepoznate vrijednosti težinskih funkcija za faktor strmosti n <3, 4, …, 15> . Aproksimirana funkcija mora zadovoljavati stvarnu funkciju u m uzorkovanih točaka jednoliko duž intervala promatranja. Određeno je da se funkcija aproksimacije sastoji iz tri dijela: funkcija aproksimacije za u < us , funkcija aproksimacije za područje us <= u <= 1 i funkcija aproksimacije za područje u > 1. U četvrtom poglavlju dobiju se vrijednosti aproksimacije Heidlerove funkcije za frekvencijsko područje gdje se prijelaz iz vremenskog u frekvencijsko područje ostvaruje pomoću inverzne Fourierove transformacije. Analizom stvarne i aproksimirane funkcije u petom poglavlju dobije se malen postotak pogreške što možemo zaključiti iz prikazanih Slika 5.1-5.13. Vidi se da aproksimacija Heidlerove funkcije prati orginalnu funkciju u cijelom svom području. U frekvencijskom području za n=10 postiže se također visok stupanj točnosti što potvrđuje Slika 5.14. Treba naglasitii da se uzeo bilo koji faktor strmosti n <3, 4, …, 15> postigao bi se opet visok stupanj točnosti.

Abstract: U radu je opisan programski paket EMTP koji se koristi pri tranzijentim analizama u elektroenergetskom sustavu. Poseban naglasak je pritom stavljen na primjenu EMTP programskog paketa u analizi atmosferskih prenapona u visokonaponskim rasklopnim postrojenjima na otvorenom prostoru. Dan je kratak osvrt na način modeliranja pojedinih komponenti / elemenata rasklopnog postrojenja za potrebe spomenute analize atmosferskih prenapona. Prikazan je i način modeliranja nailaska prenaponskog vala na rasklopno postrojenje, kao posljedice izravnog udara groma u fazni vodič incidentnog dalekovoda, te kao posljedica nastupa povratnog preskoka na incidentnom dalekovodu. Konačno, primjena programskog paketa EMTP, za spomenutu analizu atmosferskih prenapona, napravljena je na konkretnom primjeru tipičnog rasklopnog postrojenja TS 110/x kV.

Abstract: U ovom diplomskom radu bio je zadatak proučiti i opisati problematiku uzemljenja srednjenaponskih mreža uzevši u obzir domaća i strana iskustva. Prvo poglavlje diplomskog rada je uvodno. U drugom poglavlju dana je tehnička preporuka za uzemljenje neutralne točke gdje se opisuju osnovni tehnički uvjeti te su određene jednopolne sheme za izbor sustava izvedbe uzemljenja neutralne točke. Treće poglavlje daje analizu parametara za izbor načina uzemljenja uzevši u obzir naponska naprezanja, vrijednosti dozemnih struja i otpornosti tla te kvalitetu električne energije. Uzeta su u obzir i termička naprezanja opreme kod jednopolnog kvara. U sljedećem poglavlju se opisuju iskustva zemalja Europske Unije s problematikom uzemljenja SN mreža. Uzeta su u obzir Francuska i Talijanska iskustva. Peto poglavlje nam daje uvid u varijante uzemljenja SN mreža. Na način uzemljenja neutralne točke utječu brojni čimbenici. Jedan od osnovnih je veličina kapacitivne struje.Velik broj korištenih načina uzemljenja neutralne točke u svijetu razlog je ustupaka između dva glavna i međusobno suprotna zahtjeva a to su smanjivanje amplitude struje zemljospoja, što može uzrokovati teškoće pri otkrivanju kvarova te dopuštanje većih amplituda struja zemljospoja, što olakšava detekciju zemljospoja, ali može uzrokovati opasne napone dodira, a u tom slučaju je i povečan broj ispada. Šesto poglavlje opisuje kriterije za uzemljenje neutralne točke srednjenaponskih mreža gdje smo zaključili da je osnovni kriterij prilikom prelaska mreže na rad s uzemljenom neutralnom točkom visina kapacitivne struje zemljospoja galvanski vezane mreže (IC).

Abstract: Osnovni zadatak ovog diplomskog rada je opis osnovnih postavki zaštite elektroenergetskih postrojenja od izravnih udara munje, sa težištem rada na opisu metoda za modeliranje sustava hvataljki, uz upotrebu elektrogeometrijskog modela. U prvom dijelu diplomskog rada opisane su značajke struje munje. Sa stajališta zaštite, struja munje je najvažnija veličina, te su zbog toga opisane tjemena vrijednost struje munje, strmina struje munje, naboj struje munje, kvadratni impuls struje munje i gustoća struje munje. Također, opisano je i osnovno o zaštiti elektroenergetskih vodova i postrojenja pomoću hvataljki, zaštitnih užadi, zaštitnih iskrišta i odvodnika prenapona. U drugom dijelu opisane su tehničke značajke sustava zaštite od munje koji služi za smanjivanje fizičkih šteta uslijed izravnog udara munje u objekt. U sustav zaštite ubrajamo sustav hvataljki, sustav odvoda i sustav uzemljenja. Za analitički prikaz sustava zaštite od udara munje koriste se modeli udara munje. Postoje dvije klasične metode, metoda zaštitnog kuta i metoda empirijskih krivulja. Na osnovu njih razvijen je elektrogeometrijski model koji je dalje razvijan i primjenjivan, u obliku preinačenog elektrogeometrijskog modela, u situacijama koje se dešavaju u postrojenjima da bi se došlo do metode kotrljajuće kugle. Ta metoda zasniva se na kotrljanju imaginarne kugle radijusa S preko površine postrojenja. U zadnjem dijelu diplomskog rada opisan je stohastički model za procjenu učinkovitosti munjozaštite. Stohastička procjena učinkovitosti munjozaštite se zasniva na primjeni metode Monte Carlo, odnosno na primjeni generatora pseudoslučajnih brojeva.

Abstract: Ideja diplomskog rada je na zadanoj mreži izvršiti projektiranje i simulaciju jednopolnog kratkog spoja na trojci dvostrukog voda korištenjem ATPDesigner-a. U drugom poglavlju dan je općeniti opis ATPDesignera te su opisani pojedini elementi (generator, transformator, sabirnica, dvostruki vod, regulator uzbude, te električna mreža) kao i način definiranja i upravljanja tim elementima popraćeni slikovnim prikazima (print screen). Treći dio rada opisuje primjer jednofaznog i trofaznog kratkog spoja na kraju voda u mreži koja je ponuđena u ATPDesigneru, te su na njoj izvršene simulacije čiji su rezultati prikazani na slikama. U četvrtom poglavlju razrađen je ciljni zadatak diplomskog rada, simulacija tranzijentnih pojava u elektroenergetskom sustavu pomoću ATPDesignera.

Abstract: Osnova misao vodilja diplomskog rada bila je pobliže upoznavanje sa dinamičkim karakteristikama impulsnih uzemljivača. Poznavanje samih dinamičkih karakteristika od velike je važnosti prilikom modeliranja uzemljivačkih sustava. Posebno značenje tih karakteristika dolazi do isticaja kod uzemljenja elektroenergetskih sustava (uzemljivači stupova nadzemnih vodova, uzemljivači antenskih stupova itd.) i to od atmosferskih pražnjenja. Naime, upravo pri ovim vrlo brzim prijelaznim pojavama, tj. pri velikoj strmini struje groma dolaze do izraza dinamičke karakteristike uzemljivača. Ponašanje uzemljivačkog sustava u ovim tranzijentnim stanjima mora biti poznato da bi se mogla ostvariti kvalitetna zaštita, odnosno ispuniti sigurnosne norme. Drugo poglavlje donosi opis raznih izvedbi uzemljenja, kao i utjecaj karakteristika zemljišta, tj. specifičnog otpora tla. Navode se različite vrijednosti ovog otpora za različite vrste zemljišta. Treće poglavlje predstavlja analitički opis ponašanja uzemljivačkog sustava za različita vremenska stanja, tj. raščlambu parametara u stacionarnom odnosno prijelaznom ili tranzijentnom stanju. Promatraju se izvedbe različitih geometrija uzemljivačkih sustava. Četvrto poglavlje predstavlja uvod u numeričko rješenje problema. Naime, vrši se definicija parametara, provodi diskretizacija konačnog elementa i ostali koraci potrebni za diskretni opis stanja. Promatraju se tri različite izvedbe uzemljenja, tj. horizontalna traka, te dvije izvedbe vodiča u obliku četverokuta. U petom, završnom poglavlju, uspoređuju se rezultati dobiveni eksperimentalnim putem, kao i rezultati ostvareni posredstvom drugih numeričkih modela, sa rezultatom numeričkog programa korištenog u diplomskom radu. Iznose se tumačenja primjera i iznose zaključci.

Abstract: U ovom radu izvedeni su jednodimenzionalni i dvodimenzionalni proračuni za jediničnu unutarnju impedanciju pravokutnog vodiča te izrazi za faktore porasta radnog otpora, induktiviteta i impedancije uslijed porasta frekvencije struje koja protječe kroz vodič. Uvodno poglavlje diplomskog rada opisuje njegov zadatak. U drugom poglavlju uvode se Maxwellove jednadžbe elektromagnetskog polja u diferencijalnom obliku i Maxwellove jednadžbe u harmonijskom elektromagnetskom polju te opisuje njihov oblik u vodljivom sredstvu. U trećem poglavlju izveden je jednodimenzionalni proračun jedinične unutarnje impedancije pravokutnoga vodiča, koristeći izvedene izraze za jakost električnog i jakost magnetskog polja u vodljivom sredstvu, primjenom Poyntingovog teorema. Nadalje su u ovom poglavlju izvedeni izrazi za faktor porasta radnog otpora, induktiviteta i impedancije uslijed skin efekta kod 1D proračuna. U četvrtom poglavlju prikazan je dvodimenzionalni proračun jedinične unutarnje impedancije pravokutnoga vodiča. Nadalje su u ovom poglavlju izvedeni izrazi za faktor porasta radnog otpora, induktiviteta i impedancije uslijed skin efekta kod 2D proračuna. U petom poglavlju prikazano je nadomještanje pravokutnog vodiča cilindričnim vodičem ekvivalentnog polumjera metodom istog opsega i metodom istog poprečnoga presjeka. U šestom poglavlju prikazan je izraz za jediničnu unutarnju impedanciju cilindričnog vodiča. U sedmom poglavlju, na izabranim primjerima tabelarno i grafički prikazana je ovisnost faktora porasta radnog otpora i impedancije o frekvenciji struje koja protječe kroz vodič. Prikazani primjeri se odnose na metode nadomještanja pravokutnog vodiča ekvivalentnim cilindričnim vodičem koje su opisane u petom poglavlju, te na cilindrični vodič opisan u šestom poglavlju.

Abstract: Zaštita električnih uređaja, elemenata električnih postrojenja pa i cijelog elektroenergetskog sustava je veoma važna grana elektrotehnike. Najčešći uzrok ispada elektroničkih sustava su prenaponi koji se superponiraju pogonskom signalu, te dolaze do uređaja i mogu izazvati njegovo oštećenje. Najčešći uzročnik prenapona u električnim instalacijama jest atmosfersko pražnjenje tj. udar munje. Zaštita od prenapona koja se koristi u električnim instalacijama je trostupanjska zaštita. Uloga uređaja prenaposke zaštite je zaštita električne i elektroničke opreme i instalacija. Pravilno postavljena i koordinirana vanjska i unutarnja zaštita od udara munje uspješno će zaštititi električne instalacije i uređaje od prenapona. U objektima priključenim na niskonaponsku mrežu nije nužno ugrađivati uređaje prenaponske zaštite klase I, već je dovoljan uređaj klase II koji se instalira iza osigurača i prije brojila. Uređaje prenaponske zaštite klase III u prenaponskoj zaštiti postavlja sam vlasnik objekta. U diplomskom radu su objašnjeni osnovni pojmovi, te je sagledana problematika prenaponske zaštite na niskom naponu. Rezultati ovoga diplomskog rada pokazuju način djelovanja zaštite kod pojave prenapona.

Abstract: U ovom diplomskom radu obrađena je problematika točkastog izvora harmonijske struje u višeslojnom horizontalno složenom sredstvu, gdje je prvi sloj zrak, dok ostali slojevi pripadaju višeslojnom tlu. Posebna pažnja posvećena je slučaju kad su izvor i točka promatranja u istom sloju. Prvo poglavlje diplomskog rada je uvodno i u njemu je dan uvod u problematiku točkastog izvora tranzijentne struje u višeslojnom sredstvu. U drugom poglavlju opisan je višeslojno horizontalni složeni model sredstva u kojem se računa raspodjela tranzijentnog potencijala. Većina do sada razvijenih tranzijentnih elektromagnetskih modela ograničena je na homogeno tlo, odnosno na dvoslojno sredstvo (tlo i zrak). Tek se u posljednjih nekoliko godina pojavljuju i tranzijentni elektromagnetski modeli koji uvažavaju višeslojno tlo. U trećem poglavlju prikazane su Maxwelove diferencijalne jednadžbe za izmjenično harmonijski promjenjivo elektromagnetsko polje. Za kvazistatičku raspodjelu polja Helmholtzova diferencijalna jednadžba svodi se na Poissonovu diferencijalnu jednadžbu, a potom se riješava Poissonova diferencijalna jednadžba i naknadno se uvodi retardacija potencijala. U četvrtom poglavlju je opisan retardacijski faktor i proračun za specijalni slučaj kada je modul retardacijskog faktora iz proračuna ispada jednak jedinici. U petom poglavlju prikazani su primjeri analize retardacijskog faktora kad se izvor i točka promatranja nalaze u istim te u različitim slojevima sredstva. U šestom poglavlju trodimenzionalno je prikazan modul retardacijskog faktora u promatranom četverosloju.

Abstract: Zadatak ovog diplomskog rada je bio da se sagleda problematika zaštite elektroenergetskog sustava od udara munje pomoću metal-oksidnih odvodnika prenapona. Pažnju je trebalo obratiti na izbor značajki odvodnika i mjesto ugradnje. U poglavlju 2 opisani su prenaponi koji se javljaju u sustavu i koji prestavljaju opasnost za sustav i električne elemente. U poglavlju 3 prezentirane su značajke MO odvodnika prenapona. Opisan je princip djelovanja i zona štićenja, što je približno slično za sve tipove odvodnika. Konkretno za MO odvodnike tvrtka ABB prikazana je njihova konstrukcija i glavna podjela na EXLIM i PEXLIM tipove MO odvodnika. Prezentirana je strujno-naponska karakteristika koja je veoma specifična zbog svoje izrazite nelinearnosti, što je ujedno i velika prednost MO odvodnika prenapona spram silicij-karbidnih odvodnika prenapona. Kroz treće poglavlje prikazane su i ostale karakteristike odvodnika prenapona koje su veoma važne za odabir odvodnika prenapona. U poglavlju 4 pokazan je postupak odabira MO odvodnika prenapona koji je primjenjen u poglavlju 5 u kojem su prikazani konkretni primjeri odabira MO odvodnika za postrojenja 110 kV i 220 kV.

Abstract: U ovom radu izvedeni su proračuni sustava uzemljenja na dva načina i to projektantskim metodama i upotrebom programskog paketa EartHGriD. Na temelju dobivenih rezultata donesen je zaključak o točnosti proračuna uzemljivačkog sustava projektantskim metodama. Uvodno poglavlje diplomskog rada opisuje njegov zadatak. U drugome poglavlju navodimo međunarodne norme za izvođenje sustava uzemljenja koje su donesene 1968. godine i vrijedile su u Hrvatskoj sve od 30. rujna 2008. godine kada započinje primjena nove norme HRN IEC 62305-3 ”Zaštita od munje 3. dio: Fizičke štete na građevinama i opasnost za život” . U trećem poglavlju opisuju se osnovne karakteristike uzemljenja, djelovanje električne struje na ljudsko tijelo, dodirni napon i napon koraka. Nadalje je u ovom poglavlju naveden način označavanja sustava uzemljenja gdje u razdjelnim mrežama niskog napona postoje tri tipa mreža s obzirom na sustav uzemljenja: TN, TT i IT sustav. U četvrtom poglavlju navode se zadaci uzemljenja kao i otpor rasprostiranja na temelju kojeg se daje ocjena sustava uzemljenja. Nadalje se spominje i udarni otpor rasprostiranja koji je vezan za atmosfersko pražnjenje preko uzemljivača kao i potencijal zemlje u okolini uzemljivača. U petom poglavlju se nabrajaju i opisuju materijali i oblici koji se koriste za uzemljivač kao i način njihovog polaganja. U šestom poglavlju prikazan je proračun sustava uzemljen ja projektantskim metodama za tri tipa uzemljivača. Prvi tip je uzemljivač izveden pomoću trakastog horizontalno položenog uzemljivača, drugi pomoću štapnog vertikalnog položenog uzemljivača u obliku sondi za uzemljenje dok je treći tip izveden kombinacijom prethodna dva. U sedmom poglavlju opisan je način rada programskog paketa EartHGriD. U osmom poglavlju izneseni su rezultati dobiveni programskim paketom EartHGriD i izračunata je razlika vrijednosti otpora rasprostiranja dobivena projektantskim metodama, na temelju kojeg će biti donesen zaključak o točnost proračuna uzemljivačkog sustava projektantskim metodama.

Abstract: U ovom je radu opisana problematika izračuna elektromagnetskog polja elektroenergetskih kabela. Iz Maxwellovih jednadžbi, izvedene su jednadžbe za izračun jakosti magnetskog polja, magnetske indukcije i jakosti električnog polja uslijed struja u faznim vodičima pravocrtne dionice kabelskog voda. Na osnovi razvijene teorijske podloge, izrađen je računalni program za izračun elektromagnetskog polja pravocrtne dionice kabelskog voda. Pomoću računalnog programa riješeno je ukupno pet izabranih primjera te su analizirani rezultati proračuna. U drugom su poglavlju definirane i opisane jednadžbe harmonijskog elektromagnetskog polja, koje slijede iz Maxwellovih jednadžbi za harmonijsko polje. U trećem poglavlju, opisana je numerička aproksimacija uzdužnih struja i potencijala faznih vodiča razmatrane pravocrtne dionice kabelskog voda. U četvrtom poglavlju, izvedene su jednadžbe potencijala pravocrtne dionice kabelskog voda. U petom poglavlju, razmatrano je odslikavanje točkastog izvora harmonijske struje smještenog u drugom sloju dvoslojnog sredstva, gdje je prvi sloj zrak, a drugi sloj homogeno tlo poznate kompleksne električne provodnosti. U šestom je poglavlju detaljno prikazan izračun jakosti magnetskog polja i magnetske indukcije pravocrtne dionice elektroenergetskog kabelskog voda pomoću Biot-Savartova zakona. Polje se računa u simetralnoj ravnini dionice kabelskog voda. U sedmom je poglavlju opisan algoritam za izračun jakosti električnog polja pravocrtne dionice elektroenergetskog kabelskog voda, uz pretpostavke uzemljenog vodljivog ekrana kabela. U osmom je poglavlju riješen testni primjer dionice jednog jednožilnog kabela kao i izabrani primjeri pravocrtnih dionica kabelskog voda 10 kV i 35 kV. Dobiveni su rezultati grafički prikazani i uspoređeni s propisanim graničnim vrijednostima magnetske indukcije i jakosti električnog polja u zraku i to iznad dionice kabelskog voda.

Abstract: U procesu projektiranja uzemljivačkog sustava elektroenergetskog objekta, potrebno je što točnije izračunati očekivane vrijednosti napona opasnosti te iznose električnih i magnetskih polja kojima će biti izloženo osoblje i živa bića u neposrednoj blizini razmatranih objekata, kako u stacionarnom stanju, tako i u slučajevima kratkih spojeva i tranzijentnim stanjima sustava izazvanim udarom munje. Da bi ovo bilo moguće, potrebno je razviti odgovarajuće računalne programe koji će biti u stanju, uz što manje zanemarenja te što točnije i što brže, modelirati navedene pojave. U disertaciji je razvijen novi harmonijski elektromagnetski model sustava vodiča u horizontalno složenom višeslojnom sredstvu. Razvijeni elektromagnetski model uvažava kompletnu elektromagnetsku spregu među vodičima koji se mogu nalazi bilo gdje u višeslojnom tlu i pak u zraku. Pritom vodiči mogu biti u bilo kojem položaju u odnosu na površinu tla. Osim toga, vodiči mogu biti goli ili pak izolirani u odnosu na okolno tlo. Ovaj model uključuje, osim proračuna raspodjele struje po sustavu vodiča, proračun potencijala u bilo kojoj točki višeslojnog sredstva te proračune napona opasnosti. Osim toga, model uključuje i proračun raspodjele jakosti električnog i magnetskog polja u bilo kojoj točki višeslojnog sredstva za bilo koju frekvenciju od interesa. Nadogradnjom harmonijskog elektromagnetskog modela razvijen je novi tranzijentni elektromagnetski model sustava vodiča u horizontalno složenom višeslojnom sredstvu. Prijelaz iz frekvencijske domene u vremensku domenu izveden je pomoću FFT – IFFT algoritma. Primjenom ovdje razvijenih elektromagnetskih modela moguće je provesti nove analize i proračune koji dosad nisu bili mogući. Također je moguće na jednostavnim primjerima točnije i kvalitetnije analizirati utjecaj parametara slojeva tla na harmonijsko i tranzijentno ponašanje uzemljivačkog sustava. Osim toga, dotični uzemljivački sustav može uključivati metalne strukture u zraku, što znači da se mogu simulirati izravni udari munje u GSM bazne stanice, nadzemne elektroenergetske vodove ili dijelove visokonaponskih rasklopnih postrojenja. Glavni izvorni znanstveni doprinos disertacije je razvoj učinkovitog harmonijskog i tranzijentnog elektromagnetskog modela sustava vodiča u horizontalno složenom višeslojnom sredstvu. Znanstveni se doprinos ovog rada može gledati i mnogo šire budući da se, zbog univerzalnosti numeričkih metoda, svi razvijeni numerički postupci mogu uspješno primijeniti pri istraživanju i rješavanju niza problema u raznim granama tehnike.

Abstract: U ovom radu je postavljena teorijska podloga i načinjen kompjutorski program kojim je uspješno prikazana primjena tehnike konačnih elemenata za harmonijsku i tranzijentnu analizu strujnih krugova, kao i za analizu stacionarnih i tranzijentnih pojava u elektroenergetskom sustavu. Prema saznanju, iz dostupne literature, ovdje je prikazana sasvim nova metoda za analizu tranzijentnih pojava u elektroenergetskom sustavu. U 2. poglavlju je predstavljen jednostavan i pouzdan algoritam za analizu kako harmonijskih, tako i tranzijentnih električnih strujnih krugova. Predstavljeni numerički algoritam je baziran na tehnici konačnih elemenata, pri čemu se koristiti logika rješavanja analogna rješavanju polja u kontinuumu. U terminologiji tehnike konačnih elemenata, svaka grana strujnog kruga se promatrala kao konačni element sa dva lokalna čvora. Na konkretnom primjeru linearnog strujnog kruga prikazana je mogućnost tranzijentne analize linearnog strujnog kruga. Dobiveni numerički rezultati se odlično slažu s analitičkim rješenjem, što nam potvrđuje točnost predloženog algoritma. U 3. poglavlju je prikazan algoritam za proračun kratkih spojeva u elektroenergetskom sustavu tehnikom konačnih elemenata. Elementi elektroenergetskog sustava su modelirani na bazi matematičkih modela koji su prirodni za stacionarnu analizu kratkih spojeva u elektroenergetskom sustavu. Za svaki tip konačnog elementa je izveden lokalni sustav jednadžbi koji služi za asembliranje konačnog elementa s ostatkom mreže. Na primjeru jednopolnog kratkog spoja u mreži, metoda konačnih elemenata je testirana s metodom simetričnih komponenti. Bitno je naglasiti uočenu jednostavnost i općenitost u izradi programskog paketa tehnikom konačnih elemenata u odnosu na simetrične komponente. Pomoću konačnih elemenata je moguće jednostavno rješavati i mnogo kompliciranije probleme, što nije slučaj s metodom simetričnih komponenti. U 4. poglavlju je prikazana mogućnost primjene tehnike konačnih elemenata u modeliranju elektromagnetskih i elektromehaničkih prijelaznih pojava u elektroenergetskom sustavu, pri čemu se koristila logika rješavanja polja u kontinuumu. Matematički modeli konačnih elemenata su općenito opisani sustavom diferencijalnih jednadžbi. Da provedemo numeričku integraciju navedenih jednadžbi koristili smo poučak o srednjoj vrijednosti integrala ( -metoda ). Svaki dio sustava, odnosno konačni element, je prikazan svojim lokalnim sustavom algebarskih jednadžbi te ima određeni broj lokalnih čvorova, ovisno o tipu konačnog elementa. Broj čvorova konačnog elementa je jednak broju fizikalnih konekcija tog elementa na elektroenergetski sustav. Model generatora kao konačnog elementa je uspješno testiran s programskim paketom EMTP-ATP na primjeru tropolnog udarnog kratkog spoja. U 5. poglavlju je izvršena analiza elektromagnetskih i elektromehaničkih pojava u elektroenergetskom sustavu na primjeru jednopolnog kratkog spoja na dvostrukom vodu, kao i na primjeru jednopolnog kratkog spoja u slučaju elektroenergetskog sustava s više generatora. U potpoglavlju 5.1 smo kao rezultat proračuna, u ovisnosti o vremenu, prikazali struje kratkog spoja, prenapone na visokonaponskoj strani transformatora, elektromagnetski moment generatora, struju uzbude generatora, kao i kružnu frekvenciju rotora za vrijeme trajanja cijele prijelazne pojave. U potpoglavlju 5.2 smo kao rezultat proračuna, u ovisnosti o vremenu, prikazali elektromagnetske momente, jalove snage, napone uzbude, kao i kuteve opterećenja svih generatora za vrijeme trajanja cijele prijelazne pojave. Na odabranim primjerima pokazali smo mogućnost primjene prezentirane metode u analizi različitih tranzijentnih pojava u elektroenergetskom sustavu, kao i jednostavno rješavanje problema realnog elektroenergetskog sustava, tj. sustava s velikim brojem generatora, transformatora, prijenosnih vodova i ostalih elemenata.

Abstract: U ovom diplomskom radu obrađena je problematika točkastog izvora harmonijske struje u višeslojnom horizontalno složenom sredstvu, gdje je prvi sloj zrak, dok ostali slojevi pripadaju višeslojnom tlu. Posebna pažnja posvećena je graničnom slučaju kad u nekom od slojeva tla harmonijski izvor struje postaje istosmjerni izvor struje. Prvo poglavlje diplomskog rada je uvodno i u njemu je dan uvod u problematiku točkastog izvora tranzijentne struje u višeslojnom sredstvu. U drugom poglavlju opisan je višeslojno horizontalni složeni model sredstva u kojem se računa raspodjela tranzijentnog potencijala. Većina do sada razvijenih tranzijentnih elektromagnetskih modela ograničena je na homogeno tlo, odnosno na dvoslojno sredstvo (tlo i zrak). Tek se u posljednjih nekoliko godina pojavljuju i tranzijentni elektromagnetski modeli koji uvažavaju višeslojno tlo. U trećem poglavlju prikazane su Maxwellove diferencijalne jednadžbe za izmjenično harmonijski promjenjivo elektromagnetsko polje. Za kvazistatičku raspodjelu polja Helmholtzova diferencijalna jednadžba svodi se na Poissonovu diferencijanu jednadžbu, a potom se rješava Poissonova diferencijana jednadžba i naknadno se uvodi retardacija potencijala. U četvrtom poglavlju opisan je granični slučaj kad izvor struje postaje istosmjerni te je opisana raspodjela potencijala za točkasti izvor istosmjerne struje u višeslojnom sredstvu. Promatra se slučaj u kojem se točkasti izvor istosmjerne struje nalazi u nekom od slojeva višeslojnog tla. Točkasti izvor istosmjerne struje u zraku nije moguće ostvariti ako se uzme uobičajena pretpostavka da je provodnost zraka jednaka nuli. U petom poglavlju opisan je točkasti izvor tranzijentne struje u višeslojnom tlu. Prilikom promatranja točkastog izvora tranzijentne struje u višeslojnom tlu, s praktičnog stajališta, najzanimljivije je promatrati struju munje. Ovdje je prikazan opis tranzijentne struje pomoću Heidlerove funkcije, preslikavanje tranzijentne struje iz vremenske u frekvencijsku domenu i izračun raspodjele potencijala pomoću IFFT algoritma. U šestom poglavlju prikazani su primjeri izračuna raspodjele potencijala duž pravca i u jednoj točki za različite položaje točkastog izvora, tj za slučaj kada se točkasti izvor nalazi u prvom, drugom i trećem sloju tla.

Abstract: Kuglasta munja je rijedak i za sada jako teško objašnjiv fenomen. Da bi uopće bilo moguće shvatiti podrijetlo i prirodu same pojave u tekstu je obrađen uobičajeni oblik munje. Također pažnja je posvećena i neobičnim i neuobičajenim oblicima munja čiji je predstavnik i sama kuglasta munja. U trećem poglavlju puna pozornost posvećena je karakteristikama kuglaste munje kao što su promjer, boja, kretanje i slična svojstva koja joj se pripisuju prema izvještajima očevidaca koja su prikazana kroz statistiku učestalosti opažanja. Spomenuti su i fenomeni slični kuglastoj munji, s kojima bi ona eventualno mogla biti zamijenjena. S obzirom na promjenjivu i nestabilnu prirodu fenomena koji je obrađen razvilo se puno teorija na tu temu, koje pokušavaju objasniti pojavu. Iskristalizirale su se dvije opcije i to modeli sa unutarnjom i vanjskom energijom, kojima je također posvećen dio teksta. I na kraju, ono što je možda najvažnije za samu elektrotehničku struku, pregled rizika i opasnosti koje eventualno mogu prijetiti od kuglaste munje.

Abstract: U ovom je radu opisana problematika izračuna elektromagnetskog polja nadzemnih elektroenergetskih vodova. Iz Maxwellovih jednadžbi, izvedene su jednadžbe za izračun jakosti magnetskog polja, magnetske indukcije i jakosti električnog polja uslijed struja u faznim vodičima pravocrtne dionice nadzemnog voda. Na osnovi razvijene teorijske podloge, izrađen je računalni program za izračun elektromagnetskog polja dionice nadzemnog voda. Pomoću računalnog programa riješeno je ukupno tri izabrana primjera te su analizirani rezultati proračuna. U drugom su poglavlju definirane i opisane jednadžbe harmonijskog elektromagnetskog polja, koje slijede iz Maxwellovih jednadžbi za harmonijsko polje. U trećem poglavlju, opisana je numerička aproksimacija uzdužnih struja i potencijala faznih vodiča razmatrane dionice nadzemnog voda. U četvrtom poglavlju, izvedene su jednadžbe potencijala pravocrtne dionice nadzemnog voda. U petom poglavlju, razmatrano je odslikavanje točkastog izvora harmonijske struje smještenog u prvom sloju dvoslojnog sredstva, gdje je prvi sloj zrak, a drugi sloj homogeno tlo poznate kompleksne električne provodnosti. U šestom je poglavlju detaljno prikazan izračun jakosti magnetskog polja i magnetske indukcije dionice nadzemnog elektroenergetskog voda pomoću Biot-Savartova zakona. Polje se računa u simetralnoj ravnini dionice nadzemnog voda. U sedmom je poglavlju opisan algoritam za izračun jakosti električnog polja dionice elektroenergetskog nadzemnog voda. U osmom je poglavlju riješen testni primjer dionice jednog vodiča kao i izabrani primjeri nadzemnih 110 kV vodova tipa jela bez zaštitnog užeta i sa zaštitnim užetom. Dobiveni su rezultati grafički prikazani i uspoređeni s propisanim graničnim vrijednostima magnetske indukcije i jakosti električnog polja u zraku.

Abstract: Tema ovog diplomskog rada su bili linijski odvodnici prenapona, odnosno njihove značajke i primjena. Kako je njihova zadaća zaštita od prenapona, u drugom poglavlju je objašnjen pojam prenapona, spomenute su osnovne vrste prenapona i objašnjen je pojam povratnog preskoka, kojeg uzrokuje amtosferski prenapon izazvan udarom munje. Treće poglavlje je posvećeno klasičnim načinima zaštite vodova koji više nisu dovoljni zbog sve većih zahtjeva potrošaća za kvalitetnom isporukom električne energije. U kratkim crtama opisana je funkcija zaštitnog užeta i zaštitnog iskrišta, te je spomenuta mogućnost poboljšanja otpora uzemljenja. U četvrtom poglavlju prešlo se na glavnu tematiku diplomskog rada, na linijske odvodnike prenapona. Kako je glavni dio modernih linijskih odvodnika prenapona zapravo metal-oksidni odvodnik prenapona, koji se već dugo koristi u postrojenjima, navedene su njegove glavne značajke, objašnjena je njegova konstrukcija i dati su osnovni podaci. Opisani su opći radni principi i konstrukcija dviju vrsta linijskih odvodnika prenapona koje se koriste u svijetu, te je data usporedba njihove učinkovitosti u zaštiti od atmosferskih prenapona. Uspješnost linijskih odvodnika prenapona u zaštiti vodova potvrđena je u petom poglavlju koje prikazuje rezultate postignute simulacijom u ATP-EMTP programskom paketu. U šestom poglavlju iznesena su neka iskustva u primjeni odvodnika prenapona na vodovima u svijetu i u Republici Hrvatskoj, iz kojih je vidljivo kako je primjena linijskih odvodnika prenapona postigla odlične rezultate.

Abstract: U diplomskom radu obrađena je problematika proračuna raspodjele potencijala na određenoj udaljenosti od točkastog impulsnog naboja kao i od točkastog izvora impulsne struje, koje su opisane pomoću dvostruko-eksponencijalne aproksimacije. Nepoznati parametri aproksimacijske funkcije impulsne funkcije procjenjuju se pomoću Marquardtove metode, koja je nastala nadogradnjom Gauss-Newtnove metode. U drugom je poglavlju opisan impulsni točkasti naboj u vremenskoj i frekvencijskoj domeni, dvostruko-eksponencijalna aproksimacija, prijelaz iz frekvencijskog u vremensko područje primjenom inverzne Fourierove transformacije te analitički i numerički izraz za raspodjelu potencijala na izabranoj udaljenosti od impulsnog točkastog naboja, u vremenskoj domeni. U trećem je poglavlju opisan točkasti izvor impulsne struje, dvostruko-eksponencijalna aproksimacija impulsne struje munje, način proračuna nepoznatih parametara pomoću Marquardtove metode te numerički izraz za raspodjelu potencijala na izabranoj udaljenosti od impulsnog točkastog izvora struje, u vremenskoj domeni. Diskretna inverzna Fourierova transformacija ne daje zadovoljavajuće rezultate prilikom računanja raspodjele potencijala na većim udaljenostima od impulsnog točkastog naboja. Zbog toga je razvijen numerički algoritam zasnovan na trapeznom pravilu s nejednolikom raspodjelom, koji daje rezultate vrlo visokog stupnja točnosti. Usporedbe analitičkih i numeričkih krivulje potencijala točkastog impulsnog naboja pokazuju da se te dvije krivulje za sve odabrane udaljenosti od izvora u potpunosti preklapaju. Razvijeni je numerički algoritam potom primijenjen za izačun potencijala točkastog izvora impulsne struje, u vremenskoj domeni za odabrani skup udaljenosti od izvora, gdje ne postoji analitičko rješenje u vremenskoj domeni. Namjena razvijenog numeričkog algoritma je njegova primjena kao testnog algoritma tijekom razvoja naprednih numeričkih algoritama za tranzijentnu analizu uzemljivačkih sustava.

Abstract: U diplomskom radu obrađena je problematika procjene parametara struje munje, koja može biti opisana pomoću dvostruko-eksponencijalne aproksimacije ili pak pomoću Heidlerove funkcije. Nepoznati parametri aproksimacijske funkcije struje munje procjenjuju se pomoću Marquardtove metode, koja je nastala nadogradnjom Gauss-Newtnove metode. U drugom su poglavlju opisane karakteristike i aproksimacije struje munje. Dvije najčešće korištene aproksimacije struje munje su: dvostruko-eksponencijalna funkcija i Heidlerova funkcija. U trećem je poglavlju razvijen algoritam za procjenu parametara struje munje opisane pomoću dvostruko-eksponencijalne funkcije te su riješini izabrani primjeri. U četvrtom je poglavlju razvijen algoritam za procjenu parametara struje munje opisane Heidlerovom funkcijom te su, također, riješini izabrani primjeri. Pritom u svim slučajevima procjene parametara aproksimacijske funkcije trebaju biti ispunjena dva zahtjeva: trajanje čela struje munje i polutrajanje hrpta struje munje. Osim toga, mogući dodatni zahtjevi su: ukupni naboj struje munje i/ili specifična energija struje munje. U postupku procjene parametara struje munje nije moguće u potpunosti zadovoljiti sve postavljene uvjete, koji se zadovoljavaju po Marquardtovoj metodi. Međutim, u svim su riješenim primjerima odstupanja od postavljenih uvjeta zanemariva. Osim toga, razvijeni algoritmi za procjenu parametara struje munje su pouzdani jer je konvergencija osigurana u svim slučajevima, bez obzira na zadane početne uvjete.

Abstract: U ovom radu opisan je sustav zaštite brodova od udara munje. Opisan je razvoj sustava za zaštitu kroz povijest od osamnaestog stoljeća pa sve do suvremenih sustava. Opisani su dijelovi sustava, njihove karakteristike određene normama i metode koje se primjenjuju za proračun zaštitnih zona. Na primjerima teretnog broda i jedrenjaka prikazan je konkretan proračun zaštitnih zona i karakteristike dijelova sustava za zaštitu. Uvodno poglavlje i prva tri poglavlja diplomskog rada govore općenito o važećim i novim normama, vrstama štete i posljedicama gubitaka od udara munje. U četvrtom poglavlju je opisano projektiranje sustava zaštite od munje, od hvataljki preko ododa do uzemljivača. Također su obrađene metode zaštitnog kuta i metoda kotrljajuće kugle. U petom poglavlju je obrađena bit ovog diplomskog rada. Opisane su karakteristike munje, opasnost od električnog udara, razvoj sustava zaštite brodova od udara munje kroz povijest, komponente suvremenog sustava zaštite i na kraju poglavlja su prikazane dvije metode koje se primjenjuju za projektiranje sustava zaštite brodova od udara munje. Šesto poglavlje sadrži savjete kojih se treba pridržavati u slučaju da se nađete u olujnom nevremenu koje je praćeno grmljavinom. Sedmo poglavlje sadrži način proračuna sustava zaštite brodova od udara munje. Prikazan je proračun za teretni brod duljine 150 m i za jedrenjak duljine 50 m (Jadranska Vila). Uz proračun priloženi su i nacrti brodova kao i slike zaštitnih zona.

Abstract: U ovom diplomskom radu izvedeni su izrazi za jediničnu unutarnju impedanciju cilindričnog vodiča te izrazi za faktore porasta radnog otpora, induktiviteta i impedancije uslijed porasta frekvencije. Prvo poglavlje diplomskog rada je uvodno. U drugom su poglavlju opisane Maxwellove diferencijalne jednadžbe elektromagnetskog polja te Maxwellove diferencijalne jednadžbe za harmonijsko elektromagnetsko polje. U trećem poglavlju, opisano je elektromagnetsko polje u vodljivom sredstvu te Maxwellove jednadžbe koje vrijede u tom slučaju. U četvrtom poglavlju, izvedeni su izrazi za jakost električnog i jakost magnetskog polja u vodljivom sredstvu te su pomoću njih dobiveni izrazi za jediničnu unutarnju impedanciju punog cilindričnog vodiča, a nakon toga i impedanciju šupljeg cilindričnog vodiča. U petom su poglavlju navedene asimptotske aproksimacije Besselovih i Neumannovih funkcija, koje se uvode zbog poteškoća u numeričkom računanju impedancije. U šestom poglavlju, navedeni su izrazi za radni otpor i induktivitet kod istosmjerne struje te su pomoću njih dobiveni faktori porasta radnog otpora, induktiviteta i impedancije. Oni pokazuju koliko radni otpor, induktivitet i impedancija rastu s porastom frekvencije. U sedmom poglavlju, na izabranim primjerima tabelarno i grafički prikazana je ovisnost faktora porasta radnog otpora, induktiviteta i impedancije o frekvenciji. Dani su primjeri za bakrene, čelične i aluminijske vodiče, kao i primjeri za vodiče različitih presjeka. Također je istražena razlika između faktora porasta punog i šupljeg cilindričnog vodiča, gdje se vidi da je kod šupljeg vodiča faktor porasta impedancije manji od faktora porasta impedancije punog vodiča. To je posebno izraženo za zaštitni vodljivi ekran kabela.

Abstract: U diplomskom radu su opisane osnovne značajke struje munje, s naglaskom na analizu vršne struje munje. Korištena je pretpostavka da se vršna struja munje može prikazati Gaussovom normalnom distribucijom, a parametri te distribucije su preuzeti iz međunarodne norme IEC 62305. Nakon što su usvojeni osnovni parametri razdiobe vršne struje munje, razvijen je algoritam kojim se može računati vjerovatnost da će vršna struje munje prekoračiti promatranu vrijednost struje. Da bi se provjerila ispravnost izvedenog algoritma, sam izraz za proračun vjerovatnosti je podvrgnut kontroli koristeći podatke, također, preuzete iz međunarodne norme IEC 62305. Unaprijeđeni algoritam se pokazao zadovoljavajućim, i u skladu sa normativnim vrijednostima, nakon čega se moglo pristupiti razrađivanju programskog koda koji točno opisuje sam traženi izraz za vjerovatnost. Osim razvijanja točnijeg algoritma za proračun vjerovatnosti da će vršna struja munje biti veća od promatrane vrijednosti struje, u diplomskom radu je razvijen i unaprijeđeni postupak zadavanja podataka koordinata vrhova i bridova promatranog štićenog objekta, te projektirane munjozaštite. Ovi podaci se na odgovarajući način ispisuju, da bi ih se moglo upotrijebiti u programu za procjenu učinkovitosti munjozaštite. Uvedena su poboljšanja na trodimenzionalnom prikazu promatranih štićenih objekata i zaštite, te je olakšana manipulacija njima. Da bi se testirala učinkovitost razvijenih metoda, riješeni su odabrani primjeri čiji se rezultati nalaze u dodacima diplomskog rada.

Abstract: Cilj ovog istraživanja bio je osmisliti multivarijantnu metodu i programski alat kojim bi operatori prijenosnog i distribucijskog sustava, ali i ostali subjekti na tržištu električne energije mogli predvidjeti utjecaj promjene jedne veličine u elektroenergetskom sustavu na drugu. Multivarijantna metoda podrazumijeva proračun međusobne koreliranosti svih razmatranih zavisnih i nezavisnih varijabli, čime se formira karakteristična matrica korelacija. Analizom matrice korelacija može se dobiti detaljan uvid u karakteristike sustava. Novi predloženi pogled na stohastičko stanje elektroenergetskog sustava podrazumijeva da se sustav promatra kao jedan zatvoreni prostor u kojem električne i neelektrične veličine međusobno titraju” . Rezultat rada je definirana nova metoda kojom se analizira to titranje i formira alat za njegovu analizu kako bi se predvidjeli problemi u pogonu sustava te na kraju pronaći jednu veličinu koja bi definirala stohastičku jakost elektroenergetske mreže, sve u svrhu da se postojeći i novi elementi mreže najefikasnije iskoriste te da se na temelju ostvarenih stanja predvide nova stanja sustava unatoč rizičnom i nepredvidivom tržišnom okruženju.

Abstract: U ovom radu opisan je postupak izrade pogonske karte hidrogeneratora spojenog na krutu mrežu korištenjem programskog paketa LabVIEW. Osim što je napravljen program koji omogućuje grafički prikaz pogonske karte u radu su detaljno analizirane granice pogonske karte. Verifikacija dobivenih rezultata izvršena je usporedbom s rezultatima dostupnim u odnosnoj literaturi korištenjem parametara generatora u HE Peruća.

Abstract: U radu je opisan postupak puštanja u pogon tiristorskog umjerivača Simoreg koji služi za napajanje uzbudnog namota sinkronog generatora. Korišteni sinkroni generator spojen je preko odgovarajuće prigušnice na krutu mrežu pri čemu se kod različitih stacionarnih i dinamičkih režima rada analiziralo ponašanje regulacijskog kruga struje uzbude, napona armature i jalove snage generatora. Odgovarajući rezultati uspoređeni su sa sličnim rezultatima dostupnim u odnosnoj literaturi.

Abstract: U radu je opisan postupak modeliranja i simuliranja sinkronog generatora spojenog preko prigušnice na krutu mrežu korištenjem programskog paketa MATLAB/Simulink. Osim toga analiziran je tiristorski sustav uzbude zajedno s regulacijskim krugovima struje uzbude, napona armature i jalove snage generatora. Verifikacija rezultata simulacije izvršena je usporedbom s rezultatima dostupnim u odnosnoj literaturi korištenjem parametara generatora u HE Peruća.

Abstract: struktura malih hidroelektrana, planirane tehničke karakteristike MHE Peruća, hidrološko-energetske osnove i moguća proizvodnja MHE Peruća, isplativost izgradnje MHE Peruća

Abstract: U ovom radu opisano je modeliranje, određivanje parametara, mjerenje i analiza kvarova kaveznog asinkronog motora, kao što su međuzavojni kratki spoj, puknuće rotorskog štapa i puknuće prstena. Matematički model asinkronog motora s nesinusnim poljem u zračnom rasporu, zasnovan je na računanju ulančenih tokova uz pomoć funkcije namota uzimajući u obzir prostorne harmonike magnetomotorne sile. Svi parametri izračunati su iz stvarne geometrije namota i standardnih parametara dobivenih klasičnim pokusima kratkog spoja i praznog hoda. Posebna pažnja posvećena je statorskoj i rotorskoj diferencijalnoj rasipnoj reaktanciji i utjecaju skošenja rotorskih štapova. Za verifikaciju nesinusnog matematičkog modela poslužio je standardni matematički model. Parametri obaju modela potvrđeni su mjerenjem na laboratorijskom modelu. Najčešći kvar je međuzavojni kratki spoj, a modelira se uvođenjem četvrte faze čiji broj zavoja ovosi o mjestu nastanka kratkog spoja. Nova faza galvanski je vezana za fazu u kojoj je nastupio kvar međutim one pripadaju različitim električnim i magnetskim krugovima. Matematički model za simuliranje rotorskih kvarova ostaje nepomjenjen u odnosu na model zdravog motora. Kako se pri ovim kvarovima ne mijenjaju dimenzije rotorskog kaveza, svi parametri, osim otpora rotorskog štapa, ostaju isti u oba modela. U cilju istraživanja napona zvjezdišta, provedene su simulacije na računalu nesinusnih modela s različitim brojem rotorskih štapova. U svrhu eksperimentalne provjere rezultata izgrađena su tri laboratorijska modela. Prvi laboratorijski model realiziran je u cilju mjerenja napona zvjezdišta zdravog motora. Napon se mjeri između zvjezdišta motora i zvjezdišta dobro simetriranog trošila. Za harmoničku analizu napona zvjezdišta primjenjen je algoritam brze Fourierove transformacije. Osim toga frekvencija međuharmonika izmjerenog u zvjezdištu ovisi o brzini rotacije, pa je iskorišten za mjerenje brzine vrtnje. Drugi laboratorijski model realiziran je za mjerenje napona zvjezdišta motora s međuzavojnim kratkim spojem. Na, za ovu svrhu posebno izrađenom statorskom namotu, izvedeno je pet otcjepa na namotu iste faze. Spajanjem vanjskog otpora između otcjepa, simulira se otpor međuzavojne izolacije. U trenutcima spajanja otpora, u naponu zvjezdišta pojavljuju se impulsi, a za njihovu detekciju primjenjena je wavelet transformacija. Treći laboratorijski model realiziran je u cilju mjerenja napona zvjezdišta motora s puknutim rotorskim štapom. Frekvencijski spektar napona zvjezdišta pokazuje da u usporedbi sa zdravim motorom međuharmonik u blizini trećeg harmonika poraste preko pedeset puta, što je jasan znak puknuća rotorskog štapa.

Abstract: U diplomskom radu su prezentirane izvedbe najčešće korištenih kompenzacijskih uređaja u srednjenaponskim mrežama. Provedena je analiza naponsko-strujnih prilika kod prekida i kratkog spoja u kompenzacijskim uređajima, pri kojima dolazi do njihove nesimetrije. Na taj način utvrđene su vrijednosti indikativnih veličina za podešenje numeričke zaštite. Za konkretni primjer kompenzacijskog uređaja ugrađenog u postrojenje 10(20) kV prikazan je sustav relejne zaštite.

Abstract: U ovoj se disertaciji obrađuje problematika primjene predikcijskih regulatora na procese s više ulaza i više izlaza (MIMO procesi). Ukratko se opisuje povijesni razvoj predikcijskog upravljanja za procese s jednim ulazom i jednim izlazom (SISO procese). Detaljno je analiziran poopćeni predikcijski regulator, te izveden zakon upravljanja ovim regulatorom. Iznesena su pravila za podešavanje parametara poopćenog predikcijskog regulatora, te je predložen način podešavanja težinskog koeficijenta upravljačkog signala. Opisani su matematički modeli procesa s više ulaza i više izlaza, te su iznesena osnovna pravila za uparivanje ulazno-izlaznih veličina. Također je predstavljeno uobičajeno rješenje za rasprezanje regulacijskih petlji pomoću rasprežnih kompenzatora, te su analizirana svojstva upravljanja sustavom s primjenom rasprežnih kompenzatora. Detaljno su analizirane različite strukture predikcijskih regulatora MIMO procesa: zavisni i nezavisni višepetljasti poopćeni predikcijski regulator, višepetljasti poopćeni predikcijski regulator i poopćeni predikcijski regulator u prostoru stanja. Razmatrane su mogućnosti primjene pojedinih regulatora kod različitih MIMO procesa. Posebna pažnja posvećena je razvoju algoritama za rasprezanje regulacijskih petlji kojima se unapređuje osnovni algoritam predikcijskog regulatora. Opisani su postojeći pristupi s korištenjem rasprežnih kompenzatora ili modificirane kriterijske funkcije. Predložen je novi algoritam za rasprezanje zasnovan na adaptaciji težinskog koeficijenta regulacijskog odstupanja kod promjene vrijednosti referentne veličine. Prednost predloženog algoritma očituje se u njegovoj jednostavnosti, maloj numeričkoj zahtjevnosti, i univerzalnosti primjene kod regulatora zasnovanih na minimizaciji kriterijske funkcije. Razmotrena je upotreba predikcijskih regulatora u realnim industrijskim procesima. Opisana je nužna nadzorna ljuska regulatora, te postupci identifikacije parametara procesa s više ulaza i više izlaza kod samouvjeravanja izvedbe predikcijskog regulatora. Konačno, teorijska analiza rada potvrđena je i eksperimentalnim istraživanjima na laboratorijskom pogonu autonomnog sinkronog generatora i modelu sustava za upravljanje elektrodama lončaste elektrolučne peći. Provedeni eksperimenti sa samouvjeravajućim poopćenim predikcijskim regulatorima potvrđuju razmatranje o primjeni predikcijskih regulatora na MIMO procesu, te kvalitete predloženog algoritma za razvezivanje regulacijskih petlji.

Abstract: Razmatra se proces proizvodnje asfalta i detaljno su opisani svi dijelovi proizvodnog procesa.Posebna pažnja posvećena je razdiobi hladnog agregata u silose vrućeg agregata, te su izvedeni uvjeti za proizvodnju asfalta bez presipanja materijala iz silosa. Razrađen je i opisan sustav upravljanja doziranja agregata i projektiran regulator ovog sustava. Razmotrene su PID struktura te struktura sa Smithovim prediktorom. Predložena rješenja potvrđena su simulacijskom analizom u programskom paketu MATLAB/SIMULINK.

Abstract: U radu je analizirana jedna od struktura vektorskog upravljanja asinkronim motorom (AM) bez mjernog člana brzine vrtnje. Ovaj sustav vektorskog upravljanja asinkronim motorom zasnovan je na referentnom modelu s adaptivnim sustavom (eng. Model Reference Adaptive System, MRAS). Vektor magnetskog toka rotora je ona fizikalna veličina koja se procjenjuje naponskim (jednadžba namota statora) i strujnim modelom (jednadžba namota rotora). Odabrano je da je strujni model referentni, a naponski je adaptivni. Razlika u procjeni vektora magnetskog toka rotora dobivenog iz ovih dvaju modela se koristi za procjenu brzine vrtnje i identifikaciju omskog otpora statora. Računalni algoritam koji na opisani način, u proračunima i u realnom pogonu, procjenjuje brzinu vrtnje i identificira omski otpor statora nazvan je observer. Ovaj observer je zasnovan na teoriji adaptivne regulacije. Međuinduktivitet analiziranog motora se mijenja zbog zasićenja u željezu, posebno pri nižim frekvencijama napona napajanja. Zbog toga je u, sustavu vektorskog upravljanja zasnovanog na MRAS teoriji, istraživan utjecaj pogreške procjene međuinduktiviteta motora koji se kao parametar nalazi u observeru, pa izravno utječe na pokazatelje kvalitete regulacije brzine vrtnje i stabilnost sustava vektorskog upravljanja. Napravljen je simulacijski računalni program sustava vektorskog upravljanja AM-om sa uračunatim zasićenjem glavnog magnetskog kruga. Simulirane su skokovite promjene reference brzine vrtnje i momenta tereta. Matematički model sustava vektorskog upravljanja načinjen je u sinkrono rotirajućem d, q koordinatnom sustavu vezanom za magnetski tok rotora. Za potrebe eksperimentalnih istraživanja napravljena je laboratorijska maketa sustava vektorskog upravljanja AM-om. Sustav vektorskog upravljanja je realiziran primjenom digitalnog signal procesora TMS320F240 koji je ugrađen u upravljačku karticu DS1104, proizvođača dSpace. Pretvarač frekvencije je vlastite izrade s IGBT tranzistorima (100 [A]) i s konstantnim naponom istosmjernog međukruga. U ovom radu je odabrano da se upravljanje IGBT tranzistorima obavlja po algoritmu vektorske PWM modulacije (eng. Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM). Spektralnom analizom proračunatog i izmjerenog vektora struje statora AM-a pokazano je da su amplitude viših harmoničkih komponenti zanemarive prema amplitudi osnovnog harmonika. Zbog toga se izmjenjivač sa vektorskom PWM modulacijom, sa stanovišta regulacije brzine vrtnje, može idealizirati na način da se umjesto vektora napona statora razmatra vektor referentnog napona izmjenjivača. U ovoj disertaciji je analizirana procjena brzine vrtnje AM-a jednostavnom dvoslojnom neuronskom mrežom i višeslojnim statičkim neuronskim mrežama različitih struktura. Elementi teorije neuronskih mreža prezentirani su ovom radu. Brzina vrtnje procjenjena neuronskom mrežom osjetljiva je na točnost procjene međuinduktiviteta koji se kao parametar zadaje u sustavu vektorskog upravljanja. Pogreška u procjeni međuinduktiviteta motora dovode do izobličenja brzine vrtnje procjenjene neuronskom mrežom . Ovo izobličenje se očituje u činjenici da se brzina vrtnje procjenjena neuronskom mrežom razlikuje od referentne brzine vrtnje i da se u brzini vrtnje pojavljuju, osim istosmjerne, i više harmoničke komponente. Te više harmoničke komponente su izraženije što je veća pogreška u procjeni međuinduktiviteta Lm. Frekvencija prvog višeg harmonika u procjenjenoj brzini vrtnje fN1 jednaka je frekvenciji prvog harmonika napona napajanja vektorski upravljanog asinkronog motora. Kao kriterij kvalitete procjene brzine vrtnje neuronskom mrežom u stacionarnom stanju AM-a predložena je analiza zasnovana na proračunu srednje vrijednosti i standardne devijacije &#61555: brzine vrtnje procjenjene neuronskom mrežom. Pokazano je da se omski otpor statora vektorski upravljanog AM-a može identificirati analiziranim observerom samo u stacionarnim režimima rada, dok je u dinamičkim režimima rada ova identifikacija nezadovoljavajuća. Za potrebe analize stabilnosti načinjen je linearizirani model AM-a i linearizirani model regulacijskog sustava. Ova dva modela su objedinjena i dobivena je prijenosna funkcija sustava vektorskog upravljanja po referentnoj brzini vrtnje. Promatranjem gibanja nula i polova ove prijenosne funkcije u kompleksnoj ravnini može se zaključivati o stabilnosti sustava vektorskog upravljanja. Pokazano je da se najbolji pokazatelji kvalitete regulacije brzine vrtnje postižu ako je međuinduktivitet motora procjenjen bez pogreške. Ukoliko se međuinduktivitet procjeni po iznosu manjim od stvarnog ( ), brzina vrtnje motora postaje najprije oscilatorna, a zatim regulacijski sustav postaje nestabilan. Ukoliko je međuinduktivitet procjenjen većim od stvarnog ( ) tada postoji statičko odstupanje referentne brzine vrtnje od stvarne brzine vrtnje, a vrijeme smirivanja odziva brzine vrtnje na skokovitu promjenu reference brzine vrtnje je približno dvostruko veće nego kada nema pogreške u procjeni međuinduktiviteta AM-a.

Abstract: U radu je opisan postupak modeliranja i simuliranja elektromehaničkog sustava kakav predstavlja sinkroni generator opterećen trofaznim diodnim mostom korištenjem programskog paketa MATLAB/Simulink. Osim toga razmatran je i sustav koji se sastoji od dva generatora (glavni generator i njegov uzbudnik), oba s diodnim mostom u armaturnom krugu. Za navedeni generatorski sustav napravljene su simulacije u odabranim stacionarnim i dinamičkim režimima rada. Verifikacija rezultata simulacije izvršena je usporedbom s rezultatima dostupnim u odnosnoj literaturi. U radu je također dan pregled alternativnih programskih paketa koji se koriste za slične namjene.

Abstract: U radu je opisan postupak identifikacije parametara koji se temelji na pokusu zaleta i zaustavljanja asinkronog motora. Eksperimentalno je obrađen problem identifikacije rotorskog otpora vodeći računa o temperaturi rotorskog kaveza, kako pri klasičnim postupcima mjerenja tako i pri identifikacijskim postupcima.

Abstract: Teoretski su analizirane elektromagnetske prilike u asinkronom kaveznom motoru pri prekidu jednog štapa. Na laboratorijskoj maketi izmjeren je harmonički sastav struja statora kod zdravog motora i motora kojemu je prekinut jedan štap na rotoru. Analizirana je mogućnost detekcije prekida štapa.

Abstract: U radu je opisan postupak identifikacije parametara koji se temelji na pokusu zaleta asinkronog motora. Osim toga, teorijski i eksperimentalno je obrađen problem identifikacije rotorskog otpora asinkronog motora na temelju snimanja napona na statorskim stezaljkama pri pokusu zaustavljanja. Rezultati identifikacije su provjereni pomoću klasičnih mjerenja pri pokusu praznog hoda i kratkog spoja. Za potrebe simuliranja i mjerenja korišten je trofazni 4-polni asinkroni kavezni motor 2.2 kW, 400 V, 50 Hz.

Abstract: Planiranje rada elektroenergetskog sustava (EES) predstavlja vrlo kompleksan problem kojeg uvjetuju brojni tehno-ekonomski parametri, dobrim dijelom stohastičke naravi, a ima za cilj izradu plana rada EES-a u promatranom razdoblju koji će rezultirati najmanjim troškovima u sustavu uz zadovoljenje potrebne razine sigurnosti rada sustava. Srednjoročno planiranje rada EES-a, što u ovom radu podrazumijeva vremensko razdoblje od najmanje mjesec dana do najviše nekoliko mjeseci, uvjetovano je prvenstveno veličinom i strukturom proizvodnih kapaciteta u EES-u, ali i organizacijskim uvjetima u kojima se odvija. Srednjoročno planiranje uvijek mora biti varijantno, na način da se utvrdi optimalni plan s obzirom na široki raspon mogućnosti uvjetovanih kako stohastičkim parametrima (hidrologija, ispadi termoelektrana, promjene konzuma), tako i planerskim odlukama na srednjoročnoj razini (korištenje akumulacija, angažiranje termoelektrana, ugovaranje uvoza/izvoza električne energije i sl.). Istraživanjem u ovom radu koncipiran je i realiziran simulacijsko-optimizacijski model planiranja rada EES-a na dnevnoj razini, na osnovu kojeg su definirani i različiti modeli sinteze srednjoročnog plana rada EES-a. Srednjoročnim planom rada dobiju se varijantne bilance rada EES-a koje su osnovna podloga za bitne planerske odluke kao što su uvoz/izvoz električne energije, nabava goriva, promjene u planiranom režimu korištenja akumulacija i sl. Modeli srednjoročnog planiranja rada EES-a razrađeni su na tri razine: čisti deterministički model s mogućnošću varijantne analize, nadogradnja s probabilističkim modelom za proračun očekivane proizvodnje, varijabilnih troškova i parametara sigurnosti rada EES-a, te konačno nadogradnja s Monte-Carlo simulacijskim modelom koja pruža najveće mogućnosti izrade srednjoročnog plana rada EES-a za po volji odabran skup ulaznih parametara zadanih odgovarajućim funkcijama gustoće vjerojatnosti. Sve razine popraćene su i odgovarajućim primjerima koji prikazuju dio rezultata srednjoročnog plana rada za konkretni primjer planiranja rada EES-a Hrvatske. Temeljno područje primjene provedenih istraživanja primarno se odnosi na operativno srednjoročno planiranje rada mješovitog hidro-termo sustava manje veličine, i to kao osnovni alat za model odlučivanja i energetsko-ekonomsko-sigurnosne valorizacije odluka o načinu korištenja raspoloživih proizvodnih objekata, vode iz akumulacija i donošenje odluka o srednjoročnoj nabavi odnosno prodaji električne energije, što uključuje i odgovarajuću analizu mogućih ekonomskih rizika koji slijede iz planerskih odluka. Predložene metode srednjoročnog planiranja rada EES-a mogu se jednako dobro iskoristiti u centralističko-monopolistički organiziranoj elektroprivredi, kao i u dereguliranom tj. tržišno organiziranom EES-u, jasno uz odgovarajuće proširenje koje uključuje modele za predviđanje cijena električne energije u promatranom planskom razdoblju. Osim toga, rezultati provedenih istraživanja pokazali su dodatne mogućnosti primjene na područjima planiranja rada EES-a koji se primarno ne vezuju za srednjoročno planiranje, kao što su dnevno planiranje rada EES-a, planiranje izgradnje novih proizvodnih objekata, ispitivanje i planiranje rada pojedinačnih elektroenergetskih/hidroenergetskih podsustava i sl.

Abstract: U ovom je radu opisan paralelni aktivni energetski filtar koji poništava više harmonike struje u električnoj mreži. Aktivni filtar rabeći trofazni izmjenjivač injektira u mrežu odgovarajući valni oblik struje koji će poništiti harmonička izobličenja tako da je struja mreže praktično sinusnog valnog oblika. Upravljanje se obavlja u vremenskom području rabeći tri neovisna histerezna regulatora koji na temelju referentnih struja generiraju upravljačke signale za izmjenjivač. Referentna se struja definira kao razlika stvarne struje trošila i njezinog osnovnog harmonika. Da bi se dobila referentna struja bez vremenskog kašnjenja, za određivanje osnovnog harmonika primjenjen je filtarski sustav s prediktivnom strukturom koju čini kaskadna veza niskopropusnog digitalnog Chebyshevljevog filtra i prediktivnog digitalnog filtra. Niskopropusnim se filtrom iz struje trošila izlučuje njen osnovni harmonik, a prediktivni filtar poništava kašnjenje koje unosi niskopropusni filtar. Koeficijenti prediktivnog FIR filtra za predviđanje sinusnog signala određeni su primjenom Lagrangeovih multiplikatora. Oduzimanjem izlučenog osnovnog harmonika struje trošila od njene trenutne vrijednosti dobije se referentna struja aktivnog filtra bez vremenskog kašnjenja. Simulacijom na računalu matematičkog modela filtarskog sustava s prediktivnom strukturom potvrđena je njegova primjenjivost u sustavu za određivanje referentne struje aktivnog filtra. Simulacijom rada jednofaznog i trofaznog aktivnog energetskog filtra s prediktivnim određivanjem referentne struje u stacionarnim i dinamičkim režimima rada određene su osnovne značajke aktivnog filtra. U svrhu eksperimentalne provjere rezultata izrađena je laboratorijska maketa paralelnog aktivnog energetskog filtra nominalne snage 16, 5 kVA bazirana na izmjenjivaču realiziranom pomoću inteligentnog energetskog modula (IPM-a) sa 6 IGBT-ova. Algoritam za određivanje referentne struje pomoću filtarskog sustava s prediktivnom strukturom implementiran je na DSP-u, a regulacija struje je ostvarena pomoću tri nezavisna histerezna regulatora struje. Učinkovitost realizirane laboratorijske makete aktivnog energetskog filtra potvrđena je i eksperimentalno. Mjerenja dobivena spajanjem aktivnog filtar na električnu mrežu s različitim tipovima trošila uspoređena su s rezultatima simulacije. Uočava se jako dobro slaganje eksperimentalnih i simulacijskih rezultata. Pokazalo se da aktivni filtar uspješno poništava harmonike struje kako u stacionarnom režimu tako i dinamičkom režimu rada električne mreže.

Abstract: Rad se bavi problemom optimiranja višenamjenskog korištenja sezonskih akumulacijskih bazena u elektroenergetskom sustavu sa znatnim udjelom hidroenergije. Temeljni cilj je ostvariti maksimalnu dobit od različitih načina korištenja vode uzimajući u obzir sva moguća ograničenja. Osnovna razlika između predložene metode i uobičajene metode upravljanja bazenima je u tretmanu ostalih korisnika vode. Ostali korisnici mogu i nadalje biti modelirani kao ograničenja (npr. vodoopskrba stanovništva) ali također kao ravnopravni učesnici u ostvarivanju dobiti. Modeliranje ostalih korisnika vode i njihovih funkcija cilja je, bar za sada, prilično jednostavna u usporedbi sa modeliranjem hidroelektrana i njihove dobiti u elektroenergetskom sustavu. Sve ulazne varijable kao dotoci u bazene, međudotoci, zahtjevi potrošača električne energije itd. su modelirani deterministički. U predloženoj metodi optimizacijski problem za S bazena je rasčlanjen u S potproblema u kojima se optimira jedan bazen dok se ispusti ostalih bazena zadržavaju privremeno konstantnim. Rješenje potproblema, odnosno određivanje optimalnog rasporeda protoka na jednom akumulacijskom bazenu, može se naći prikladnim optimizacijskim postupkom za rješavanje nelinearnih optimizacijskih problema sa ograničenjima. Prema tome, dugoročna politika korištenja voda ili rješenje globalne funkcije cilja proizlazi iz sukcesivnog rješavanja niz potproblema opisanih lokalnim funkcijama cilja. Dekompozicijom funkcije cilja na dvije razine, optimizacijski problem činimo jednostavnijim i rješivim uz pravilno vođenje cijelog postupka i korištenje pogodne optimizacijske metode za učestalo rješavanje lokalne funkcije cilja. Lokalna funkcija cilja sadrži manje varijabli, ima jednostavniju strukturu, a time je i lakša za rješavanje. Zahvaljujući dekompoziciji problema, svaka faza proračuna može u svom dijelu obuhvatiti i neke manje utjecajne parametre, koji su se ranije zanemarivali. Eventualno duže trajanje cjelokupnog proračuna je beznačajan faktor kod rješavanja problema ovakvog tipa. Predložena metoda primjenjiva je za dugoročno planiranje u uvjetima otvorenog tržišta proizvodnje i prodaje električne energije zbog mogućnosti proračuna elektroenergetske bilance sa različitim cijenama električne energije u pojedinim vremenskim periodima. Predložena metoda testirana je na nekoliko primjera.

Abstract: /

Abstract: Uzemljivači električnih postrojenja su važan dio elektroenergetskog sustava. Većina matematičkih modela za modeliranje mrežatih uzemljivača zasnovana je na pretpostavci da je struja istosmjerna. Ta se pretpostavka koristi zato što harmonijska struja kao i struja munje zahtijevaju složenije matematičke modele. Jedan od problema u kreiranju novih matematičkih modela, koji su u stanju uzeti u račun harmonijsku struju ili impulsnu struju je uzimanje u obzir utjecaja heterogenosti sredstva. U ovom diplomskom radu je razrađena aproksimacija zasnovana na odslikavanju točkastog izvora harmonijske struje na granicama horizontalno složenog višeslojnog sredstva, koje se satoji od zraka i najviše tri sloja tla. Izložena metoda odslikavanja je približna jer se zanemaruje retardacija potencijala. U radu su izvedeni analitički izrazi za raspodjelu potencijala u pojedinom sloju višeslojnog sredstva kad se točkasti strujni izvor nalazi: a) u zraku, b) u prvom sloju tla, c) u drugom sloju tla. Retardacija potencijala se može djelomično uzeti u obzir tako da se za svaki izvor i njegove slike, dobivene metodom odslikavanja, naknadno uvaži, jer izvor i njegove slike predstavljaju skup točkastih izvora u homogenom i neograničenom sredstvu koje ima značajke razmatranog sloja.

Abstract: _U ovo radu je postavljena teorijska podloga i načinjen je kompjutorski program kojim je uspješno prikazana primjena metode konačnih elemenata za proračun širenja putnog vala u sustavu vodiča s koncentriranim i raspodijeljenim parametrima u vremenskoj domeni. _

Abstract: _U ovom radu je izložena teorijska podloga za točnije izračunavanje struja i potencijala duž velikih mrežastih uzemljivača ili uzemljivačkog sustava kao istrujnog polja uzemljivača u homogenom tlu. Ona uzima u obzir utjecaj harmonijske vremenske promjene izvora napajanja. Izračun je ograničen na niske frekvencije. U uvodnom poglavlju je istaknuta potreba za realističnijim i točnijim analiziranjem velikih uzemljivačkih sustava kao preduvjetom za optimalno i sigurno uzemljenje elektroenergetskih postrojenja. Za rješenje postavljene zadaće predlaže se razvoj nove metode i pristup problemu korištenjem teorije elektromagnetskih polja i teorije električnih krugova. Drugo poglavlje sadrži pregled i komentar nekoliko relevantnih metoda koje se danas primjenjuju u analizama tzv. neekvipotencijalnih uzemljivača za kvazistacionarne uvjete. Određivanje distribucije poprečnih struja odvoda i uzdužnih struja duž podzemnih golih vodiča kod svih navedenih metoda zasniva se na segmentaciji tih vodiča. Metode se bitno razlikuju međusobno prema načinu uključivanja u račun međusobnih impedancija segmenata i prema izrazu korištenom za određivanje vrijednosti impedancije. Treće poglavlje donosi općenite relacije za odzive horizontalnog i vertikalnog infinitezimalnog električnog dipola u beskonačnom homogenom vodljivom mediju. Odmah nakon toga su dane analogne relacije za dipol u donjem homogenom vodljivom poluprostoru sa zrakom (ili bilo kojim drugim sredstvom) kao gornjim medijem. Ove posljednje relacije, koje sadrže Sommerfeldove integrale, sasvim su općenite u okviru pretpostavki o tankoj žici i nisu frekventno ograničene. Četvrto poglavlje donosi anlitičke aproksimacije Sommerfeldovih integrala koje vrijede u određenom niskofrekventnom opsegu. Uz to, razvijeni su još jednostavniji analitički izrazi koji se mogu upotrijebiti kod izračunavanja međusobnih impedancija segmenata za kvazistacionarne uvjete. Oni međutim, uz određenu pogrešku, vrijede za ograničeni raspon udaljenosti između izvorne točke i točke promatranja. Granične udaljenosti su prikazane na dijagramima kao funkcije specifičnog električnog otpora tla uz zadanu postotnu pogrešku apsolutnog iznosa aproksimacije, a za frekvenciju 50 Hz. U poglavlju 5, navedene su i diskutirane definicije različitih međusobnih impedancija između dva tanka, cilindrična, konačno duga i neizolirana segmenta koji se nalaze u homogenoj vodljivoj neograničenoj sredini ili u vodljivom poluprostoru. Zbog promjenljivosti iznosa struje duž takvog segmenta, klasična definicija međusobne impedancije nije primjenljiva. Umjesto koncepta s općim (generaliziranim) međusobnim impedancijama, uvodi se koncept s odvojenim uzdužnim i poprečnim međusobnim impedancijama. One u svojim definicijskim izrazima koriste srednje vrijednosti struje odnosno potencijala segmenta, respektivno. U poglavlju 6, detaljno je prikazan razvoj matematičkog modela za izračunavanje distribucije potencijala i struja na mrežastom neekvipotencijalnom uzemljivaču ukopanom u homogenom vodljivom poluprostoru. U postupku rješavanja IDJ izmjeničnom elektromagnetskog polja sustava tankih vodiča, najprije je primijenjena matrična metoda s Galerkinovim postupkom i linearnom funkcijom aproksimacije uzdužne struje segmenta. Nakon toga je modificiran dobiveni sustav linearnih jednadžbi segmenata i uveden koncept uzdužnih i poprečnih međusobnih impedancija segmenata, opisan u poglavlju 5. Zatim je pronađena posebna matrična relacija koja, kod linearne aproksimacije struje, povezuje struje segmenata (uzdužne i poprečne) i struje čvorova, narinutih na sustav uzemljenja. Na kraju, ta matrična relacija omogućuje postavljanje sustava linearnih algebarskih jednadžbi s potencijalima čvorova kao jedinim nepoznanicama. Raspodjela struja po sustavu uzemljenja određuje se nakon što se odredi vektor napona čvorova koristeći matrične relacije teorije električnih krugova i posebni oblik matrice incidencije čvor-grana.Nakon određivanja poprečnih struja, moguće je izračunati potencijale na površini tla. Poglavlje 7 se odnosi na analitičke i numeričke postupke određivanja vrijednosti vlastitih impedancija segmenata kao i različitih vrsta međusobnih impedancija između dva pravocrtna segmenta vodiča uzemljivača. Poglavlje 8 donosi blok dijagram toka računalnog programa za izračun velikih mrežastih uzemljivača ili sustava uzemljenja. U poglavlju 9 su nekoliko karakterističnih primjera ilustrirane neke od mogućnosti koje pruža računalni program u analizama velikih uzemljivačkih sustava. Provedena je također usporedba nekih raspoloživih mjernih rezultata s rezultatima izračunatim različitim teorijskim modelima. U zaključku je istaknut znanstveni doprinos ovog rada, a također su dane neke općenite preporuke za izračun i projektiranje velikih uzemljivača. _

Abstract: U radu je prikazana metoda za estimiranje brzine vrtnje i položaja rotora elektronički komutiranog motora (EKM). Pri osmišljavanju metode analizirani su iz literature poznati postupci estimiranja kod EKM-a, sinkronog motora s permanentnim magnetima na rotoru i asinkronog motora. Prikazana se metoda temelji na primjeni proširenog Kalmanovog filtra (PKF) i diskretnom modelu motora s linijskim naponima. Kod primjene PKF-a bilo je potrebno riješiti niz specifičnih problema koji su uglavnom povezani s karakterističnim valnim oblicima napona i struja EKM-a. Mjerene veličine su linijski naponi i struje motora koji se ne filtriraju pomoću analognih filtara što je inače uobičajeno kod sličnih metoda. To je omogućeno sinkronizacijom mjerenja i upravljanja tranzistorima izmjenjivača tako da je u trenutku mjerenja minimiziran utjecaj šuma na mjerne veličine. Srednja vrijednost napona za vrijeme perioda diskretizacije određuje se kombiniranim postupcima mjerenja i proračuna. U tom se proračunu koristi intermitencija uključenosti tranzistora koju na početku perioda diskretizacije proračunava prediktivni regulator struje. Taj se regulator temelji na matematičkom modelu motora. Zbog primjene PKF-a posebna pozornost posvećena je odabiru matrica kovarijanci sistemskog i mjernog šuma. Matrica kovarijanci mjernog šuma ovisi o točnosti mjerenja struja i njeni članovi su konstantni tijekom cijelog postupka estimiranja, dok članovi matrice sistemskog šuma ovise o točnosti modela motora i točnosti određivanja napona, a mijenjaju se adaptivno ovisno o režimu rada motora. Optimiranje koeficijenata matrice sistemskog šuma provedeno je simulacijskim i eksperimentalnim postupcima. Da bi se dobile osnovne spoznaje o kvaliteti prikazane metode estimiranja provedena je simulacija na digitalnom računalu. U tu je svrhu izrađen kompjuterski program pomoću kojeg se simulira elektromotorni pogon s EKM-om i postupak estimiranja. Izrađene su dvije varijante programa za simuliranje estimacijskog postupka: (1) s konstantnim parametrima motora i (2) s istovremenim estimiranjem varijabli stanja i parametara motora. Rezultati simulacije stacionarnih i dinamičkih režima rada s konstantnim parametrima motora pokazali su da je moguće estimirati brzinu i položaj rotora EKM-a uz visoku točnost estimiranja. Simuliranjem je ispitana osjetljivost rezultata estimiranja na parametre motora, te je utvrđena značajna osjetljivost rezultata na otpor statorskog namota i konstantu elektromotorne sile, dok rezultati nisu bitno osjetljivi na induktivitet statorskog namota. Također je analiziran utjecaj matrica kovarijanci sistemskog i mjernog šuma na rezultate estimiranja. Simulacijom je istražena mogućnost istovremenog estimiranja varijabli stanja i svakog parametra motora pojedinačno, te su pritom dobiveni zadovoljavajući rezultati kod estimiranja otpora statorskog namota i konstante elektromotorne sile. Prije eksperimentalne provjeru rezultata estimiranja proveden je postupak identifikacije parametara motora. Taj se postupak sastoji iz pokusa i numeričkog proračuna, a temelji se na minimizaciji razlike mjerenih i proračunatih veličina u vremenskoj domeni. Za određivanje parametara statorskog namota važno je provesti pokus koji osigurava da valni oblici struje kod tog pokusa budu slični onima koji se javljaju u stvarnom pogonu. Dobiveni rezultati pokazuju da je otpor statorskog namota ovisan o amplitudi i frekvenciji pulzacija struje, dok je induktivitet praktički neovisan o tim veličinama. Pokusom generatorskog praznog hoda određena je konstanta elektromotorne sile koja se od nazivne vrijednosti razlikuje za približno 5%. U svrhu eksperimentalne provjere rezultata estimiranja izgrađen je laboratorijski pogon. Sve upravljačke funkcije i estimacijski algoritam realizirani su pomoću DSP-a, tip TMS320C50. Zahvaljujući faznoj simetričnosti statorskog namota pojednostavljene su matrične jednadžbe PKF-a, što je značajno pojednostavnilo estimacijski program u DSP-u i skratilo vrijeme njegova računanja. U stacionarnim režimima rada eksperimentalno su provjereni rezultati pri različitim brzinama i opterećenjima. Pri tome je pokazano da su rezultati estimiranja bolji pri većim brzinama i pri opterećenom motoru. Eksperimentalno su provjereni rezultati u dinamičkim stanjima pri skokovitoj promjeni reference brzine i udarnom opterećenju. Ti su rezultati praktički jednaki onima u stacionarnom stanju zbog relativno velike konstante tromosti. Eksperimentalno je ispitana mogućnost istovremenog estimiranja varijabli stanja i otpora statorskog namota. Za razliku od simulacijskih rezultata, utvrđeno je da tom metodom nije moguće estimiranje otpora statora. Na kraju da posebnu pažnju treba posvetiti filtriranju estimirane brzine, a pri sintezi regulacijskog kruga brzine potrebno je uzeti u obzir dodatno kašnjenje usljed primjene PKF-a. Prikazan je postupak za određivanje vremenske konstante PKF-a. Upotreba estimirane brzine kao signala povratne veze provjerena je eksperimentalno pri čemu su dobiveni zadovoljavajući pokazatelji kvalitete regulacije. Dobivena je točnost održavanja stacionarne brzine vrtnje (oko referentne vrijednosti) u iznosu od ą1% nazivne brzine kod svih opterećenja i pri svim brzinama većim od 5% nazivne vrijednosti.

Abstract: Razvijen je numerički model za proračun impulsnih karakteristika uzemljivača. U tvorbi modela koristi se tehnika konačnih elemenata. Proračun se provodi u vremenskom domenu, dok su parametri segmenta vodiča uzemljivača frekventno ovisni.

Abstract: Na temelju dobivene dokumentacije izrađena je laboratorijska maketa frekventnog pretvarača za napajanje sinkronog motora s uzbudom iz permanetnih magneta. Za realizaciju makete na raspolaganju su bile osnovne komponente: razvojna pločica AMDC330 s procesorom ADSP2171 (proizvođač Analog Devices), inteligentni izmjenjivački modul PM 50 RSA 060 (proizvođač Mitsubishi), sinkroni motor s davačem položaja rotora. Ostvarene su energetske, upravljačke i mjerne sklopove neophodne za realizaciju makete, te program procesora za upravljanje pogonom, a posebno za određivanje dq komponenata struje motora za potrebe vektorskog upravljanja.

Abstract: Koristeći program PSpice simulirane su komponente istosmjernog elektromotornog pogona (motor, diodni most, tiristorski most i istosmjerni pretvarač). Za istosmjerni pogon napajan iz tiristorskog ispravljača simulirane su odabrane stacionarni i dinamički režimi rada. U radu je je prikazan način tvorbe modela pojedinih komponenata energetske elektronike.

Abstract: _Razvijen je numerički algoritam za aproksimaciju frekventno ovisne karakteristične admitancije i numerički algoritam za aproksimaciju funkcije rasprostiranja vala. Numerički modeli su zasnovani na metodi kolokacije u točki i na metodi najmanjih kvadrata. _

Abstract: Na odabranim primjerima izvršen je proračun širenja putnog vala u sustavu vodiča s koncentriranim i raspodijeljenim parametrima, te je uspoređena učinkovitost programa temeljenog na Bergeronovoj metodi i razvijenog programa temeljenog na metodi konačnih elemenata

Abstract: Razvijen je numerički model za proračun impulsne impedancije mrežastog uzemljivača. Osnova modela je kombinacija metode konačnih elemenata i metode karakteristika. Uzima se da su parametri pojedinog segmenta vodiča uzemljivača konstantni, odnosno da su neovisni o vremeni i frekvenciji. Za jedan pravolinijski vodič, uspoređeni su analitički i numerički rezultati.

Abstract: _Na osnovi metode konačnih elemenata, načinjen je matematički model za proračun raspodjele struje u oklopu sabirnica i na primjerima proračuna istraženo je koko način uzemljenja oklopa utječe na gubitke u oklopu. _

Abstract: _Razvijena je nova točna metoda za proračun napona dodira i napona koraka zasnovana na Theveninovom ekvivalentu i mrežnom modelu stopala. Osim toga, istražen je utjecaj dodavanja površinskog sloja asfalta ili šljunka na napone dodira i napone korake kao i postotnu grešku koja nastaje usljed svođenja stvarnog tla na ekvivalentni dvoslojni model tla. _

Abstract: U ovom radu je napravljen matematički model sustava vektorskog upravljanja zasnovanog na ulančenom toku rotora. Razrađen je matematički model PID regulatora i metode podešavanja njegovih parametara. Provedena je simulacija reguliranog elektromotornog pogona i uspoređeni su vremenski odzivi varijabli pogona pri skokovitoj promjeni reference momenta motora za sustave vektorskog upravljanja asinkronim motorom zasnovanim na ulančenim tokovima statora i rotora.

Abstract: U laboratoriju regulacije električnih strojeva postoji elektromotorni pogon s asinkronim kaveznim motorom napajanim iz pretvarača frekvencije s PWM izmjenjivačem i mjerni sustav zasnovan na primjeni PC računala s A/D pretvaračem DAS-20 i davačima struja i napona tipa LEM. U radu je provedena simulacija i mjerenje varijabli asinkronog motora.

Abstract: _Za potrebe laboratorija električnih strojeva FESB-a izrađena je maketa elektromotornog pogona s elektronički komutiranim motorom (EKM). Maketa se sastoji od EKM-a snage 1,5 kW, diodnog ispravljača, istosmjenog međukruga i izmjenjivača. Mjerenje struja motora realizirano je pomoću LEM senzora i A/D pretvarača. Za digitalno upravljanje pogonom pomoću signal procesora TMS 320C50 potrebni su slijedeći prilagodbne sklopovi: sklop za obradu signala iz inkrementnog davača, sklop za generiranje komutacijskih signala i vremenski sklop za generiranje upravljačkih signala. U okviru diplomskog rada realizirani su navedeni sklopovi, te na temelju zadanih algoritama upravljanja izrađen je program za upravljanje EKM-om pomoću spomenutog signal procesora. _

Abstract: U ovom je radu izložena teorijska podloga za optimalni proračun stacionarnog strujnog polja mrežastih uzemljivača visokonaponskog električnog postrojenja. Srž rada predstavljaju tri izvorno razvijena matematička i numerička modela. U poglavlju 2, opisan je matematički i numerički model za interpretaciju podataka izmjerenih metodama geoelektričnog sondiranja istosmjernom ili pak niskofrekventnom strujom. Na osnovi podataka izmjerenih za jednu točku sondiranja, tlo se nadomješta višeslojnim modelom s jednolikim značajkama u horizontalnom smjeru, gdje se ukupni broj slojeva bira proizvoljno. Interpretacija je u potpunosti automatizirana, i može se izvršiti direktnim postupkom, iterativnim postupkom ili njihovom kombinacijom. Direktna se i iterativna interpretacija zasnivaju na analizi funkcije transformirane otpornosti koja je izravno povezana sa značajkama višeslojnog modela tla. Funkcija se transformirane otpornosti iz izmjerenih podataka računa na osnovi analitičke integracije uz prethodnu numeričku aproksimaciju Stefanescuove jezgra-funkcije linearnom kombinacijom najviše 16 eksponencijalnih funkcija. Uporabom istih izraza, računa se i funkcija prividne otpornosti iz značajki zadanog modela tla. Automatska se direktna interpretacija vrši tako da se značajke slojeva modela tla određuju postupno sloj po sloj na osnovi aproksimacije prvog dijela krivulje transformirane otpornosti, izračunate iz izmjerenih podataka, pomođu krivulje dvoslojnog modela. Nakon što su određene značajke nekog sloja, uporabom Pekerisovog rekurzivnog izraza, razmatrani najgornji sloj u reduciranom modelu tla biva odbačen. Automatska se iterativna interpretacija zasniva na usporedbi uzorkovanih vrijednosti funkcije transformirane otpornosti modela s vrijednostima izračunatim iz mjerenja. Uz proizvoljno izabrani ukupni broj slojeva, optimalne se značajke modela tla računaju po metodi najmanjih kvadrata. Dobiveni se sustav nelinearnih jednadžbi iterativno rješava uporabom jedne varijante Marquardtove metode, koja brzo i sigurno konvergira. U kombiniranoj automatskoj interpretaciji, značajke modela izračunate direktnim postupkom koriste se kao početne značajke u iterativnom postupku interpretacije. U poglavlju 3, opisan je matematički i numerički model za proračun mrežastih uzemljivača položenih u višeslojno tlo s jednolikim značajkama u horizontalnom smjeru. Postupak se zasniva na integralnoj formulaciji problema. Ukupni je broj slojeva modela tla kao i ukupni broj metalno odvojenih uzemljivača sasvim proizvoljan. Pojedini uzemljivač se može protezati kroz više slojeva. Vodiči uzemljivača se dijele na segmente, a linijska se gustoća struje i potencijal pojedinog segmenta aproksimiraju po metodi srednjeg potencijala. Općenitost i djelotvornost postupka proračuna postignuta je zahvaljujući uspješnoj primjeni numeričke aproksimacije dviju jezgra-funkcija integralnog izraza za raspodjelu potencijala unutar granica jednog sloja, koji je uzrokovan strujom točkastog izvora. Svaka se jezgra-funkcija aproksimira linearnom kombinacijom 15 eksponencijalnih funkcija. Algoritam za određivanje nepoznatih koeficijenata linearne kombinacije maksimalno je pojednostavljen tako što je sveden na množenje poznate konstantne pseudoinverzne matrice i uzorkovanih vrijednosti razmatrane jezgra-funkcije. Nakon toga slijedi jednostavna analitička integracija uporabom Lipschitzova integrala. Od točkastog se izvora na segment vodiča uzemljivača prelazi uporabom integracije po linijskom izvoru koji se, po pretpostavci, nalazi u osi segmenta. Ovaj postupak proračuna predstavlja veliki napredak na području proračuna stacionarnog strujnog polja mrežastih uzemljivača. Njegovom se uporabom postižu rezultati visokog stupnja točnosti u kratkom računskom vremenu. U poglavlju 4, opisan je matematički i numerički model za proračun mrežastih uzemljivača položenih u složeni model tla, kojim se može dobro aproksimirati izrazito heterogeno tlo kao što je npr. krševito tlo. Postupak se zasniva na primjeni tehnike konačnih elemenata na kombininaciju diferencijalne i integralne formulacije problema. Trodimenzionalno se područje proračuna, po tehnici konačnih elemenata, dijeli na mali broj ogromnih (subparametarskih) konačnih i beskonačnih elemenata. Unutar jednog konačnog elementa, može se nalaziti više vodiča, čak i cjelokupna mreža pojedinog uzemljivača. Ukupni je broj metalno odvojenih uzemljivača savim proizvoljan. Vodiči uzemljivača se dijele na segmente, dok se aproksimacija linijske gustoće struje i potencijala segmenta provodi po metodi srednjeg potencijala. Funkcija aproksimacije potencijala se zasebno gradi za svaki konačni ili beskonačni element. Kombinirani je postupak proračuna uzemljivača izvediv na osobnom računalu koje ima najmanje 16 Mb RAM memorije. Realni se primjeri proračuna mogu izvesti u relativno kratkom računskom vremenu. S obzirom na univerzalnost numeričkih metoda, svi se razvijeni numerički postupci mogu uspješno primijeniti pri istraživanju i rješavanju niza problema u raznim granama tehnike. Posebnu težinu ima: originalan način razrješenja problema mrežastog izvora u višeslojnom sredstvu, originalan način razrješenja problema mrežastog izvora u izrazito heterogenom sredstvu, te djelotvorna kombinacija dvaju različitih pristupa u tehnici konačnih elemenata. Given the universality of numerical methods, all developed numerical procedures can be successfully applied in the research and solution of a number of problems in various branches of technology. Of particular importance are: an original way of solving the problem of a mesh source in a multilayer medium, an original way of solving the problem of a mesh source in a highly heterogeneous medium, and an effective combination of two different approaches in the finite element technique.

Abstract: Način djelovanja TCR-a. Matematički model kompezacijskog sustava koji tvore TCR i paralelni filtar na trofaznoj mreži. Simulacija pojave promjene opterećenja u čvoru, te analiza strujne i naponske prilike u postrojenju.

Abstract: U prvom poglavlju diplomskog rada opisane su osnovne značajke metode konačnih razlika i metode konačnih elemenata. U drugom poglavlju dana je teorijska podloga metode konačnih elemenata. U trećem su poglavlju razrađene četiri varijante metode konačnih elemenata. U četvrtom poglavlju, metoda konačnih elemenata korištena je za numerički proračun 3D statičkog strujnog polja.U petom poglavlju, metodom konačnih elemenata modelirano je statičko strujno polje kružnog pločastog uzemljivača smještenog na površini heterogenog tla. Za homogeno tlo, rezultati numeričkog proračuna uspoređeni su s analitičim rezultatima.

Abstract: Cilj završnog rada bila je automatizacija izračunavanja metode potencijala čvorova pomoću programa napravljenog u Pythonu. Korišteni su izmjenični strujni krugovi i tom prilikom kompleksni brojevi koje je trebalo uključiti u programu. U drugom poglavlju opisana je metoda potencijala čvorova. Formulama je prikazano što je sve potrebno za izračunati. U trećem poglavlju obrađena je povijest programskog jezika Python. Nakon toga prikazane su neke karakteristike Pythona uz vizualni prikaz pomoću tablica. Spomenuta je i biblioteka NumPy koja je bila temelj samog programa. U četvrtom poglavlju prikazani su primjeri pomoću kojih je opisan cijeli program. U prvom primjeru je detaljno opisan cijeli kod programa. Primjeri su pokazali kako je program u mogućnosti riješiti strujne krugove sa i bez strujnog izvora.

Abstract: Zadatak završnog rada bio je modeliranje složenih otporničko-kondenzatorskih krugova u Simulinku te analiza prijelaznih pojava punjenja kondenzatora koje se javljaju kada se električni krug spoji na istosmjerni izvor, kao i stacionarnih stanja kada se kondenzatori napune. U uvodnom poglavlju objašnjen je zadatak završnog rada i njegovi ciljevi te metode korištene za rješavanje zadatka. Drugo poglavlje daje definiciju MATLAB-a te njegovih mogućih primjena. Definira se Simulink, MATLAB-ov programski paket pomoću kojeg su električni krugovi modelirani i analizirani. Za Simulink biblioteku blokova Simscape i njezine komponente koje su korištene pri modeliranju navedene su upute za unos podataka i njihov opis. U trećem se poglavlju zasebno analizira svaki primjer. Za svaku električnu shemu daju se vrijednosti i raspored elemenata te slika sheme. U koracima je detaljno opisano modeliranje shema u Simulinku te analiza punjenja kondenzatora i stacionarnih vrijednosti struje i napona kada se kondenzatori napune.

Abstract: Zadatak završnog rada bio je opisati najčešće postupke zaštite fotonaponskih sustava s naglaskom na zaštiti od udara munje. Fotonaponski sustavi su zbog svojih dimenzija (kW/m2 ) i mjesta instaliranja gotovo uvijek izloženi udarima munje. To je nepovoljan uvjet zato što fotonaponski sustavi sadrže osjetljivu elektroniku (inverteri), koji zahtijevaju potrebu za uvođenjem nekog vida zaštite od udara munje i prenapona. U drugom poglavlju završnog rada opisan je postupak važnosti provođenja zaštite od udara munje i to u dvije osnovne kategorije: kada se fotonaponski sustav instalira na građevinu koja je zaštićena sustavom zaštite od munje i kada se instalira na građevinu koja nema sustav zaštite od munje. Prikazane su slike o načinu izvođenja zaštite kada objekt već ima izvedenu zaštitu od udara munje i objašnjeno je kada se koristi odvodnik tipa 1 ili odvodnik tipa 2. U drugom dijelu prikazan je koncept zaštite od prenapona na zgradi bez vanjske zaštite od munje kada se poštuje udaljenost razdvajanja i kada se ne poštuje to udaljenost, te su dane tablice za izbor SPD-ova ovisno na kojem mjestu želimo instalirati zaštitu i ovisno za kakav sustav uzemljenja koristimo tu zaštitu. U trećem poglavlju je obrađen slučaj zaštite od udara munje i prenapona kada su u pitanju solarne elektrane. Opisan je postupak izjednačavanje potencijala munje i dana tablica za izbor prenaponskih zaštitnih uređaja. Prikazan je i koncept zaštite za prikupljanje i procjenu podataka, što je jako važno jer se time operateru omogućuje pravovremeno prepoznavanje i otklanjanje kvarova.

Abstract: U ovom radu su provedene analize nad skupovima podataka iz punionica sa različitih lokacija, neke od njih su javne tj. dostupne svima, dok neke od njih su poslovne odnosno dostupne samo zaposlenicima. Analizirana je raspodjela po vremenu dolaska, po traženoj energiji te raspodjela po vremenu mirovanja i punjenja, sve u cilju pronalaska iskoristivosti punionica.

Abstract: U završnom radu su opisani osnovni djelovi solarnih elektrana , način priključenja na elektroenergetsku mrežu, osnovni ekonomski parametri koji se koriste za analizu isplativosti, osnovna struktura troškova izgradnje solarnih elektrana te mogućnosti modeliranja i analize isplativosti ulaganja u programskom paketu SAM NREL . U osnovnim dijelovima je opisana fotonaponska ćelija , fotonaponski modul te DC-AC inverter odnosno pretvarač. Za priključenje SE na elektroenergetsku mrežu vežemo samostalni fotonaponski sustav, sustave koji su izravno priključeni na javnu elektroenergetsku mrežu te sustave koji su priključeni preko kućne instalacije uz tehničke uvijete priključenja. Završni rad opisuje i osnovne ekonomske parametre koji se koriste za analizu isplativosti i osnovnu strukturu troškova izgradnje solarnih elektrana. Odrađena je i analiza isplativosti ulaganja u programskom paketu SAM NREL koji nudi mogućnosti modeliranja sustava te da uz unos određenih parametara dobijemo izlazne podatke koji će nam dati izračun uloženog i dobivenog novca i isplativost samog projekta.

Abstract: Na samom početku rada dan je pregled osnovnih vrsta i podjela spremnika energije. Iako danas postoje razna napredna rješenja za rješavanje pitanja pohrane energije, u ovom radu se analiziraju najčešći i do danas najvažniji spremnici energije. Uz sam opis pojedinih kategorija spremnika dat je i slikovit prikaz, te njihove međusobne sličnosti i razlike. Budući da svaki sustav spremnika za sobom povlači određene prednosti i mane, prije odabira odgovarajućeg spremnika potrebna je detaljnija analiza. Također u radu se govori o utjecaju spremnika energije na naponsku i frekvencijsku stabilnost, te način na koji možemo doći do povoljnijih stanja u mreži upotrebom spremnika energije. Na kraju rada dana je analiza isplativosti i troškova postrojenja unutar kojih se nalaze spremnici energije.

Abstract: U završnom radu su kratko opisane hidroelektrane, primjene i podjele reverzibilnih hidroelektrana te njihov utjecaj na troškove proizvedenih jedinica u EES-u i na tržište električne energije. U drugom poglavlju su opisane razne podjele hidroelektrana. Najvažnija podjela je prema načinu korištenja vode, odnosno regulaciji protoka. Prema toj podjeli se hidroelektrane dijele na: akumulacijske, protočne i reverzibilne. Još su opisani dijelovi hidroelektrane i nabrojane su hidroelektrane u Republici Hrvatskoj. U trećem poglavlju je opisana karakteristika reverzibilnih hidroelektrana te njihov režim rada, koji omogućuje spremanje energije za vrijeme niske cijene energije i korištenje te iste energije za vrijeme visokih cijena energije. U Republici Hrvatskoj imamo dvije reverzibilne hidroelektrane: Velebit i Lepenica. U četvrtom poglavlju je opisano poslovanje na burzama električne energije u Republici Hrvatskoj i Europi koje je standardizirano, standardizirani su ugovori s kojima se na burzi trguje, način obračuna, uplata i isplata. U petom poglavlju su uspoređene cijene energija za dan unaprijed za tržište UK kao i cijene za pomoćne usluge regulacija prema gore i dolje za područje S3 Nordpool-a od 2019. godine, koju smatramo godinom prije COVID-19 krize, do 2021. godine koju smatramo godinom oporavka od COVID-19 krize.

Abstract: Zadatak završnog rada bio je pregled najčešće korištenih metoda za ispitivanje električnih instalacija sa naglaskom na postupak mjerenja. Mjerenja se uglavnom provode na instaliranoj opremi i u realnim uvjetima. Korištenje opreme i poznavanje postupka iziskuje određene vještine mjeritelja kao i poštivanje svih sigurnosnih propisa. U drugom poglavlju završnog rada opisan je postupak testiranja neprekidnosti i otpora vodiča za izjednačavanje potencijala. Prikazani su podaci o minimalnom presjeku vodiča i maksimalnoj duljini prije prelaska graničnih vrijednosti. U drugom dijelu opisan je postupak korištenja metalnih elemenata za izjednačavanje potencijala, te prikazan postupak mjerenja otpora. U trećem poglavlju obrađen je postupak testiranja otpora izolacije. Prikazan je postupak testiranja otpora izolacije za grupno i pojedinačno testiranje. Također je prikazan postupak za mjerenje otpora izolacije za trofazni sustav, te su prikazani podaci napona za testiranje i dozvoljenih minimalnih dobivenih otpora. U četvrtom poglavlju dane su razlike između TT, TNS I TNCS sustava te je prikazan put struje zemljospoja u slučaju kvara na potrošaču. Prikazana je metoda mjerenja impedancije petlje kvara zajedno sa spajanjem mjernog uređaja. U petom poglavlju prikazani su postupci testiranja strujnih zaštitnih sklopki. Prikazane su osnovne podjele, principi rada, prednosti i mane strujnih sklopki. Postupak testiranja za ELCB nije prikazan jer se zamjenjuje novijim riješenjima, ali je prikazan postupak testiranja RCD sklopke pomoću uređaja za testiranje brzine reagiranja sklopke.

Abstract: U završnom radu su navedeni zakoni koji povezuju zaštitu od požara i gradnju građevina. Iz pojedinih zakona su izvučeni dijelovi koji pobliže vežu ta dva područja. Objašnjenjem uzroka požara te načina sprečavanja širenja istoga, na kraju se daje primjer vatrodojavnog sustava trgovine i caffe bara kao primjer prethodno navedene teorije. Spomenuti zakoni nalaze su u drugom poglavlju, gdje je navedeno kojom tematikom se bave i na što su podijeljeni. Važniji dijelovi vezani za temu su prokomentirani ili citirani. U drugom poglavlju su navedeni neki od mogućih uzroka električnih požara koji su vezani uz neispravnost uređaja ili nepažnju korisnika. Jedan od načina na koje se u većim pogonima može pratiti kretanje temperature u opremi je pomoću IC kamera čiji su korištenje i primjena objašnjeni u četvrtom poglavlju. Peto poglavlje je usko vezano uz vatrogastvo te tako obuhvaća mjere aktivne i pasivne zaštite od požara. Objašnjena je potreba za zaštitom kao i način njene provedbe. Šesto poglavlje prikazuje moć vatre koja uništava sve što joj se nalazi na putu te sa sobom nosi ljudske živote. Tu su prikazani primjeri gdje iz bezazlene situacije dođe do katastrofe. Kako bi se obuhvatila cijela tematika završnog rada, od normi do provedbe zaštite od požara, u sedmom poglavlju prikazan je primjer vatrodojavnog sustava trgovine.

Abstract: U ovome radu je opisna mogućnosti iskorištavanja Sunca i sunčevog zračenja za dobivanje električne energije te su opisani tipovi tehnologija koji se za to koriste. Opisani su načini baterijske pohrane električne energije uz naglasak na litij-ionskim sustavima, a zatim su opisane mogućnosti SAM programskog paketa za modeliranje solarnih elektrana i baterijskih skladišta. Potom je u njemu napravljen model solarne elektrane i baterijskog skladišta te su prikazani podatci o proizvodnji električne energije, financijskoj isplativosti i o tijeku novca za takav projekt.

Abstract: Svrha ovog rada bila je formulirati i optimizirati, održivo i isplativo rješenje za mikro mrežu zasnovano na solarnoj fotonaponskoj mreži i dizel agregatu za potrebe opskrbe električnom energijom naseljenih područja koji nemaju pristup električnoj energiji i udaljenih područja koja su udaljena od glavne mreže. Proizvodnja električne energije iz obnovljivih izvora energije se subvencionira što je dovelo do veće primjene u distribucijskim mrežama. Otočni fotonaponski sustavi su našli svoje mjesto za izvršavanje dvije važne funkcije: osiguravanje napajanja u područjima bez pristupa na javnu elektroenergetsku mrežu i osiguravanje besprekidnog napajanja u umreženim sustavima. Ovakvi sustavi se najviše instaliraju u područjima Afrike, Azije i Južne Amerike gdje je javna elektroenergetska mreža loše razvijena. Projektiranje otočnog fotonaponskog sustava zahtjeva dobro poznavanje fotonaponske tehnologije, energetske elektronike i klimatskih specifičnosti same lokacije. Glavni problem kod optimiziranja otočnih fotonaponskih sustava na našem geografskom području su vrlo velike razlike u ozračenosti između zimskih i ljetnih mjeseci. To poskupljuje cijeli projekt jer su potrebna puno veća ulaganja u fotonaponske module koji su najskuplji dio sustava. Dosadašnja iskustva i analize pokazuju da je još uvijek najoptimalnije koristiti hibridni fotonaponski sustav odnosno kombinaciju fotonaponskih modula i dizel generatora jer time dobivamo potpunu samostalnost sustava, optimalno korištenje dizel generatora i akumulatorske baterije te smanjenje ukupne početne investicije. Program koji se koristi za optimizaciju ovog sustava ima promjene opterećenja i potrošnje energije po satu, što mu daje veliku preciznost za izračun podataka, te točniju optimizaciju.

Abstract: U prvom dijelu završnog rada opisana je ideja i rad uređaja za snimanje strujno naponske karakteristike FN modula. U samom početku rada intuitivno se približava princip rada te sama ideja uređaja. U nastavku se opisuje njegova realizacija u praksi i sam razvoj uređaja preko prve generacije IVS1 sve do konačnog minimiziranog i praktično izvedenog IVS2. U drugom dijelu završnog rada opisan je rad fotonaponske ćelije/modula, pojašnjene su bitne karakteristične točke koje su važne pri vršenju mjerenja i crtanju strujno naponske krivulje. Opisan je također upadni kut svijetlosti na fotonaponski modul te njegova veza sa snagom koju daje fotonaponski modul. U trećem dijelu završnog rada opisan je rad IVS2, potrebne komponente za praktičnu izvedbu uređaja. Opisano je ručno generiranje strujno naponskih karakteristika, osnove rada IVS1 te prednosti poboljšanog IVS2 u odnosu na prethodnu verziju. U četvrtom dijelu opisana je praktična izvedba IVS2 koja je izrađena u sklopu ovog završnog rada za snimanje karakteristike fotonaponskog modula pomoću tiskane pločice i elektromagnetskog releja. U petom dijelu izvršena su i prikazana mjerenja pomoću napravljenog uređaja, snimane su i priložene karakteristike za različite uvjete osunčanosti. Opisani su uvjeti mjerenja i navedene komponente koje su korištene u izvedbi.

Abstract: U ovom radu je opisan princip rada električnih punionica za električna vozila. Opisane su vrste, načini punjenja te sami troškovi punionice. Također je opisan način punjenja električnih vozila, preko mreže u kombinaciji s obnovljivim izvorima energije te vlastitih izvora. Na kraju rada navedeni su prednosti i nedostatci prelaska s dizel i benzin motora na električne motore te općeniti utjecaj priključka električnih vozila na elektroenergetsku mrežu.

Abstract: Fotonaponske elektrane (FNE) ili sunčane elektrane su obnovljivi izvori energije kojima se danas predaje sve veći značaj. Sunčane elektrane proizvedenu električnu energiju predaju u elektroenergetski sustav pri čemu je omogućena izravna pretvorba Sunčeve energije u električnu. Pod pojmom toplinske primjene podrazumijeva se direktno korištenje energije Sunca za grijanje vode, zagrijavanje objekata ili hlađenja objekta. Složeniji način korištenja energije Sunca (za razliku od pasivnih rješenja) ostvaren je pomoću toplinskih kolektora. Fotonaponske ćelije koristimo kao samostalan ili dodatan izvor energije. Što se tiče fotonaponskog sustava on se može priključiti na električnu mrežu na dva načina: priključenjem na elektroenergetsku mrežu preko kućne instalacije ili izravnim priključenjem na elektroenergetsku mrežu. Mane koje se javljaju pri korištenju Sunčeve energije su nemogućnost adekvatnog skladištenja većih količina energije, javljaju se oscilacije intenziteta zračenja tijekom dana i godine, ovisnost o klimatskim prilikama, nepostojanje sigurnosti napajanja, intenzitet zračenja se ne poklapa sa zahtjevima potrošača, sve u svemu proizvodnja električne energije iz solarnih izvora još uvijek nije dovoljno ekonomična, stoga su potrebni dodatni poticaji. Sunčeva energija bi u bliskoj budućnosti mogla postati glavni nositelj ekološki održivog energetskog razvoja kao izrazito prihvatljiv obnovljivi izvor energije. To postaje glavni razlog pojačanog istraživanja novih postupaka i procesa pretvorbe Sunčeve energije u električnu i toplinsku energiju. Svako energetsko postrojenje, pa tako i sunčane elektrane, mijenja sliku prirodne sredine u određenoj mjeri. Kod sunčanih elektrana nema procesa izgaranja, emisija štetnih tvari, štetnih utjecaja na kvalitetu zraka i vode, degradacije tla te utjecaja buke na okoliš, tako da će uz pridržavanje zakonskih obveza negativni utjecaji sunčanih elektrana biti minimalni ili zanemarivi.

Abstract: Zadatak završnog rada bio je modelirati elektroenergetski sustav broda koji uključuje električni porivni sustav, u Simulink okruženju, programskog paketa MATLAB. Kreirani simulacijski model brodskog elektroenergetskog sustava trebao je osim električnog porivnog sustava, sadržavati elemente koji modeliraju proizvodnju, prijenos i potrošnju električne energije na brodu. Na kraju na osnovi izabrane literature trebalo je opisati glavne i pomoćne dijelove kreiranog simulacijskog modela brodskog elektroenergetskog sustava. U drugom poglavlju završnog rada opisana je proizvodnja električne energije na brodu. Spomenuti su osnovni i pomoćni izvori električne energije te osnovne načelne izvedbe brodske elektrane. Osnovni izvori električne energije na brodu su detaljno obrađeni. Pomoćne izvore električne energije nije bilo potrebno detaljno obrađivati, jer se ne nalaze u simulacijskom modelu. U trećem poglavlju završnog rada dane su najznačajnije razlike pomorskog i kopnenog elektroenergetskog sustava, te su navedeni glavni i ostali elementi brodske električne mreže. Dalje su spomenuti sustavi razdiobe istosmjerene i izmjenične struje. Sustav razdiobe izmjenične struje se detaljnije obradio u odnosu na sustav razdiobe istosmjerne struje, jer je bio korišten u modeliranoj simulaciji. U četvrtom poglavlju završnog rada navedene su četiri osnovne skupine trošila električne energije na brodu. Od te četiri navedene skupine trošila detaljnije su obrađeni elektromotorni pogoni i električna propulzija. Kod električne propulzije detaljnije se ušlo u opis propulzije s električnim prijenosom, jer se koristi u simulaciji. U petom poglavlju završnog rada dan je opis glavnih i pomoćnih elemenata simulacije. Zatim je dan opis simulacije kao cjeline, te redoslijed događanja tijekom simulacije. Na kraju su prikazani rezultati simulacije tijekom rada s odgovarajućim komentarima dobivenih vrijednosti.

Abstract: U ovom završnom radu opisane su male hidroelektrane kao postrojenje u kojem se potencijalna energija vode pretvara u kinetičku energiju njenog strujanja, potom u mehaničku energiju vrtnje vratila turbine te konačno u električnu energiju u sinkronom generatoru. U drugom poglavlju opisana su svojstva i karakteristike hidroelektrane dok su u trećem poglavlju opisane komponente hidroelektrane. Malu hidroelektranu čine sva postrojenja i građevine od dovoda i odvoda vode, postrojenja za proizvodnju električne energije te transformaciju na razinu prikladnu za krajnjeg potrošača. U četvrtom poglavlju opisan je način izračuna hidropotencijala i određivanje moguće proizvodnje električne energije iz male hidroelektrane. Dok su u šestom i sedmom poglavlju objašnjena ekonomska isplativost MHE te posljedice priključka MHE na distribucijsku mrežu u kontekstu tokova snaga, opterećenja, kvalitete napona, ponovne uspostave pogona nakon kvara, paralelnog pogona sa distribucijskom mrežom, pouzdanosti napajanja i promjene frekvencije u mreži. U završnom, osmom poglavlju objašnjeno je ispitivanje i simulacija sukladnosti proizvodnih modula.

Abstract: U završnom radu su opisani kompaktni sklopni blokovi srednjeg napona, njihova podjela, izvedba i konfiguracija na način da su u skladu s IEC normama. U drugom poglavlju se govori o podjeli sklopnih blokova, normama koje ukazuju na izvedbe sklopnih blokova, o utjecaju plina SF4 na okolinu te mjerama sigurnosti. Sabirnički odjeljak i odjeljak za priključke kućišta su odvojeni od odjeljka sklopne opreme. Svaki sklopni blok se sastoji od odjeljka u kojemu se nalaze primarni elementi te varijante u kojima se mogu izvesti, kao što je opisano u trećem poglavlju. U četvrtom poglavlju je opisana konfiguracija sklopnih blokova koja se sastoji od pojedinačnih polja kao zasebna cjelina s navedenim primjerima. U ostalim poglavljima su detaljno prikazane izvedbe sklopnih blokova različitih proizvođača kao što su BVK, RM6, SM6, SafePlus/SafeRing, s obzirom na mjesto ugradnje, njihovu konstrukciju, tipove izolacije i karakteristike (gašenje električnog luka, način upravljanja i drugo) zajedno s nazivnim podacima za koje su konstruirani.

Abstract: U ovom završnom radu opisana je diferencijalna zaštita energetskogtransformatora i njena primjena u sustavu zaštite transformatora.Dani su osnovni zahtjevi koji se postavljaju pred diferencijalnu zaštitu, da bi ona kao takva mogla funkcionirati u sustavu u slučaju pojave kvara ili opasnog stanja u elektroenergetskom sustavu, a bez prekidanja napajanja krajnjeg potrošača, ukoliko je to moguće. U drugom poglavlju, da bi se što bolje razumjela važnost energetskog transformatora u sustavu, dan je osnovni opis transformatora. Ukratko je opisana podjela transformatora, vrste transformatora i dana je karakteristična shema transformatora sa pripadajućim oznakama. U trećem poglavlju opisana su opasna pogonska stanja elektroenergetskog sustava i vrste kvarova elektroenergetskog sustava, što u svakom slučaju predstavlja opasnost za sigurno funkcioniranje transformatora. Kako elektroenergetski sustav, tako je i transformator svakodnevno izložen različitim atmosferskim pražnjenjima, mehaničkim oštećenjima, oštećenjima izolacije i sl. U četvrtom i petom poglavlju, opisana je važnost diferencijalne zaštite energetskih transformatora. Ukratko su prikazane specifičnosti diferencijalne zaštite energetskog transformatora, statični i numerički diferencijalni releji, te kada i zbog čega se koristi stabilizirana diferencijalna zaštita. U petom poglavlju opisani su multifunkcionalni releji tvrtke Končar, ABB i Siemens te su prikazane neke od njihovih mogućih funkcija.

Abstract: U uvodnom dijelu objašnjena su osnovna električna svojstva elektroenergetskih vodova. Nakon toga objašnjeno je kakvi sve stupovi mogu biti, te za kakve strujne krugove mogu biti dizajnirani. Također, objašnjena je prednost nadzemnih u odnosu na podzemne vodove, te najčešće korištene vrste vodiča u dalekovodima. U trećem poglavlju opisan je otpor voda, te njegova promjena s porastom temperature. U četvrtom i petom poglavlju opisani su induktivitet te kapacitet voda, te način njihova izračuna s obzirom na vrste vodova, broj vodiča u snopu, te s obzirom na to da li je vod prepleten ili ne. Opisana je i metoda srednjih geometrijskih udaljenosti koja se koristi za izračun kapaciteta i induktiviteta. Na kraju rada prikazani su tipični primjeri silueta vodova za 110-kV, 220-kV, te 440-kV vodove koji se koriste u Republici Hrvatskoj, te je za iste izvršen izračun induktiviteta i kapaciteta.

Abstract: Zadatak ovog završnog rada je provesti analizu isplativosti izgradnje solarne elektrane na odabranom primjeru uzimajući u obzir novi Zakon o obnovljivim izvorima energije i visokoučinkovitoj kogeneraciji. U prvom dijelu opisan je tehnički potencijal Sunčeve energije koji je potreban za rad fotonaponskih sustava te pojava fotonaponskog efekta koji predstavlja temelj za proizvodnju solarne energije. Potom su opisani fotonaponski sustavi, od povijesti solarnih ćelija, preko njihovih vrsta pa sve do načina na koji mogu biti priključeni na elektroenergetsku mrežu te je dan pregled tehnologija na kojima bi se trebala bazirati budućnost iskorištavanja solarne energije. U drugom dijelu analizirana je ekonomska isplativost izgradnje solarne elektrane pomoću modela napravljenog u Excelu koji uvažava osunčanost lokacije, mogućnost nagiba modula, karakteristike modula te vlastite potrošnje električne energije kojom bi se osigurala maksimalna isplativost investicije.

Abstract: Cilj ovog završnog rada je kroz teoretski i praktični dio objasniti optimalnu regulaciju napona u distribucijskoj mreži. U uvodu su navedene četiri glavne cjeline elektroenergetskog sustava te njegova glavna zadaća kao i dva osnovna tipa distribucijskih mreža. U drugom poglavlju navedene su osnovne jednadžbe za pad napona duž kruga te načini pomoću kojih se pad napona duž kruga može smanjiti. Kroz treće poglavlje opisana je raspodjela pada napona, princip proračuna tokova snaga te problemi i redukcija napona uključujući rješenje tih problema. Kroz četvrto poglavlje opisan je princip rada regulatora kao i tri vrste kompenzacije: kompenzacija pada napona na vodu, na mjestu opterećenja i kompenzacija raspodjele napona. Kroz peto i šesto poglavlje opisane su metode kod paralelnog djelovanja regulatora, postavke regulacije sabirnica te veza gubitaka na vodu i pada napona. U praktičnom dijelu završnog rada pokazana je optimalna regulacija napona korištenjem programa DIgSILENT PowerFactory te su uspoređeni naponski profili prije i nakon optimizacije.

Abstract: Distribucijski sustav je vrlo važan u elektroenergetskom sustavu jer povezuje prijenosne mreže s krajnjim potrošačima, kupcima. Zbog sve većeg razvoja gradova, dolazi do sve veće potražnje za električnom energijom, pa su i distribucijski sustavi postali složeniji. Zbog toga je važno poboljšati pouzdanost distribucijskih sustava. Jedni od glavnih problema distribucijskih sustava su minimizacija ukupnih gubitaka u distribucijskoj mreži, ujednačavanja naponskih profila duž SN izvoda, ujednačavanja opterećenja po izvodima, povećanja pouzdanosti napajanja. Dakle, planiranje strukture distribucijske mreže je jako bitno kako bi se ti problemi lakše rješavali. Stoga se koriste razne metode rekonfiguracije pomoću kojih se smanjuju ukupni gubici sustava, ujednačavaju naponski profili, opterećenje i povećava pouzdanost. Rekonfiguracija distribucijskog sustava se sastoji od promjene topologije distribucijske mreže s ciljem pronalaska najoptimalnije topologije. U ovom radu su obrađene metode optimizacije i uz pomoć programskog paketa DigSilent Powerfactory izrađen je model SN 10 kV mreže za realno područje te izvršena analiza tokova snaga, naponskih prilika, opterećenja i pouzdanosti napajanja za postojeće uklopno stanje mreže. Korištenjem modula za optimizaciju topologije DM određeno je optimalno uklopno stanje mreže s obzirom na određenu funkciju cilja te su dobiveni rezultati prikazani i analizirani u radu.

Abstract: U ovome završnom radu u prvome dijelu opisane su različite topologije punjača za električna vozila. Opisane su tri razine punjača te je izvršena njihova usporedba. Također naveden je i SAE standard koji se odnosi na punjače te je obrađena baterijska tehnologija koja je najvažnija komponenta električnih vozila i punionica – koje ih imaju. U drugom dijelu završnog rada opisan je i uspoređen utjecaj priključka većih punionica sa korištenjem uređaja za pametno punjenjem i bez njega na elektroenergetsku mrežu. Na kraju završnog rada su opisane pomoćne usluge koje velike punionice mogu pružiti EES-u.

Abstract: Niskonaponske mreže su mreže nazivnog napona nižeg od 1 kV i bez iznimke pripadaju razdjelnim mrežama. Niskonaponske mreže su najrasprostranjeniji dio elektroenergetskog sustava. Gotovo da nema naselja, sela ili zaseoka u razvijenom dijelu svijeta u kojem nije prisutna električna mreža. Zadatak je niskonaponskih mreža da osiguraju svim potrošačima priključenim na njih kvalitetnu opskrbu električnom energijom i da osiguraju zaštitu potrošača od izravnog i neizravnog dodira uređaja pod naponom, posebno u slučaju kvarova. U ovom završnom radu opisana je i provedena detaljna analiza proračuna niskonaponske električne mreže TS 20(10)/0,4 kV Marusinac 3 pomoću programskog paketa WINDis. U drugom poglavlju ukratko su opisane mogućnosti programskog paketa WINDis. U trećem i četvrtom poglavlju prikazano je postojeće i planirano stanje električne mreže. Dane su formule za izračun struja kratkih spojeva koje su potrebne za ispravan odabir osigurača koji će štititi mrežu od preopterećenja. U posljednjem poglavlju dana je detaljna analiza niskonaponske mreže TS 20(10)/0,4 kV Marusinac 3 provedena u programskom paketu WINDis po svakome izvodu držeći se pri tom propisanih elektroenergetskih normativa i propisanih standarda.

Abstract: U ovom radu predstavljena je pametna rasvjeta i opisani njeni dijelovi te prednosti ugradnje iste. Nakon toga izvršen je svjetlo-tehnički proračun za područje jednog ureda u kojem će se postaviti pametna rasvjeta. Završetkom proračuna pristupilo se izradi praktičnog dijela koji se vršio u laboratorijskim uvjetima tvrtke LEDeno Doba d.o.o. U laboratoriju je testirana sva oprema koja će se kasnije ugrađivati. U radu je još opisan i način komunikacije DALI uređaja koji se koriste za sustave pametne rasvjete. Nakon toga opisanu su načini regulacije: ručni, automatski i pomoću pametnih uređaja. Praktični dio je nakon spajanja testiran uz neke vanjske pobude i smetnje te se pokazalo kako je oprema jako kvalitetna te sustav radi bez problema.

Abstract: Glavni cilj ovog rada bio je realizirati sustav praktičnu maketu sustava za aktivno praćenje položaja svjetlosti baziranu na Arduino platformi, te kontinuirano pratiti njen rad. Na izabrani kontroler moguće je spojiti više fotonaponskih ploča, ali su sva testiranja i mjerenja rađena na jednoj ploči. U radu su detaljno opisane sve elektroničke komponente koje su bile potrebne za izradu makete. Opisano je na koji se način odvija komunikacija između računala i kontrolera nagiba fotonaponske ploče. Izrađena je aplikacija koja omogućava korisniku ručnu i automatsku kontrolu nad fotonaponskom pločom. Opisana je i obrada analognog signala koji je bilo potrebno usrednjiti kako bi kontroler mogao ispravno upravljati zakretnim kutom.

Abstract: U ovome radu na samom uvodu opisana je kinetička energija vjetra; njezina pretvorba i iskoristivost pri proizvodnji električne energije u vjetroagregatima. Sadrži popis i pregled unutarnjih i vanjskih dijelova vjetroagregata. Definirani su načini priključka vjetroelektrane na elektroenergetsku mrežu i tehnički kriteriji koji moraju biti zadovoljeni. Na konkretnom primjeru vjetroelektrane Krš - Pađene opisani su tehnički podaci koji se odnose na postrojenja; transformatore i srednjenaponske kabele korištene u internoj kabelskoj mreži. Priložena je kabelska trasa i karakteristični presjeci kabelskih kanala prema vjetroagregatima i na prilazu trafostanici. Ovisno o broju priključenih vjetroagregata po izvodima; duljini izvoda i tipu kabela opisan je proračun strujnog dimenzioniranja kabela. U programskom paketu MATPOWER proveden je proračun tokova snaga. U proračunu opisani su ulazni podaci za vodove; transformatore i sabirnice te prikazani su rezultati koji se odnose na tokove snaga; strujna opterećenja po dionicama; poraste napona i gubitke radne snage u internoj mreži.

Abstract: U uvodnom dijelu su objašnjeni razlozi potrebe regulacije napona u distribucijskoj mreži kako bi svi potrošači imali poprilično jednak iznos napona nazivnog iznosa. U drugom poglavlju opisani su općenito postupci regulacije napona, dotakli smo se back-up napajanja susjednih SN mreža kako dodatno osiguranje u slučaju prekida napajanja jedne trafostanice. Također u drugom poglavlju smo vidjeli neke osnovne sheme regulacije napona glavnih trafostanica. Nakon predstavljanja općenitih načina regulacije napona u trećem poglavlju su detaljnije objašnjeni načini regulacije kao što je automatska regulacija VN ili NN sabirnice glavne trafostanice, kompenzacija napona i iznesene su neke analize regulacije napona pomoću dodatne injekcije jalove snage iz VN mreže u SN mrežu. U praktičnom djelu analizirani su podaci nakon primijene metode mijenjanja preklopke transformatora. Pored navedene metode korištena je i metoda istovremene upotrebe Booster transformatora i metode promjene preklopki transformatora. Obje metode su se pozitivno pokazale i unijele poboljšanje naponskih prilika kao što je i vidljivo iz grafičkih prikaza. Iako su obje metode djelotvorne, ugradnjom Booster transformatora postižemo bolje naponske prilike na izvodima koji imaju veću dužinu i više potrošača.

Abstract: U samom početku rada dane su općenitosti o hidroelektranama (HE), njihovi dijelovi i najveće hidroelektrane. U nastavku su opisane male hidroelektrane, gradnja te vrste istih, zatim dio formula za potrebni izračun koji je proračunat na samom kraju rada. Prije samog proračuna detaljno su opisane vrste svake turbine koje smo koristili te tablice sa formulama za protok i efikasnost pojedine turbine. Pomoću navedenih tablica odnosno izračunavanjem tih formula dobivene su i krivulje efikasnosti za svaku turbinu. Nadalje, a ujedno i na samom kraju napisani su izrazi za ukupnu proizvodnju energije na dnevnoj, mjesečnoj i godišnjoj bazi. Izračunavanjem izraza na samom kraju rada dobivene su tablice ukupne proizvodnje, te su potkrijepljene odgovarajućim dijagramom proizvodnje energije po mjesecima.

Abstract: Tema ovog završnog rada je bio opis relejne zaštite. Kroz rad smo prikazali kako je relejna zaštita svojim razvojem kroz zadnjih pola stoljeća uvelike pridonijela sigurnosti i stabilnosti našeg elektroenergetskog sustava. Prezentirali smo njen razvoj kroz sve tri generacije, te pobliže objasnili njihove mane i prednosti. Nadalje opisane su vrste osnovnih releja te je pojašnjeno njegovo funkcioniranje. Upućeni u najvažnije tipove zaštite i njihove principe djelovanja, dolazimo do numeričkih releja koje u radu predstavlja opisani Siemens SIPROTEC 7SJ82. Njegovu primjenu pronalazimo u obnovi trafostanice 110/35 kV Meterize gdje je zamjenom 35 kV postrojenja uveden i sami relej kao glavna zaštita postrojenja. Prikazom postrojenja i njegovih tehničkih podataka vidimo što taj relej uistinu i štiti. On sadrži ogromnu raznolikost zaštite, te je parametriziran od strane korisnika na one zaštite koje su mu potrebne. To se obrađuje inženjerskim paketom DIGSI 5 koji je proizveden kako bi olakšao posao korisniku, a njegove mogućnosti su također rasprostranjene. Opisan je relejni ispitni uređaj Omicron CMC 256, njegovi glavni dijelovi, te njegove karakteristike.

Abstract: U ovom završnom radu opisano je spektralno mjerenje buke komunikacijskog čvorišta. Dane su fizikalne osnove buke kao fenomena, opisani fiziološki učinci buke u smislu ljudskog zdravlja te opisane tehnike mjerenja buke. Razrađeni su problemi kod mjerenja te opisan instrumentarij. Praktični dio rada uključuje primjere mjerenja na tipičnim izvorima buke u stanu te spektralno mjerenje u 3 komunikacijska čvora (server sobe) na Fakultetu. U zaključnom dijelu su prokomentirane razine buke, spektri i mogući utjecaj na zdravlje ljudi.

Abstract: U ovom je završnom radu obrađena tema elektromagnetskog zračenja polja ekstremno niskih frekvencija, preciznije dalekovoda 10 kV, 110 kV i 400 kV, s ciljem dokazivanja da su vrijednosti zračenja ispod granica dozvoljenih vrijednosti. Zračenje je pojava širenja energije u obliku valova ili čestica (ionizirajuće zračenje) ili u obliku električnog i magnetskog polja (neionizirajuće zračenje). Ionizirajuće zračenje prodire u unutrašnjost ljudskog tijela te izravno djeluje na stanice, dok neionizirajuće zračenje ostavlja posljedice samo na površini kože. Elektromagnetsko zračenje oblik je neionizirajućeg zračenja. S obzirom na frekvenciju ili valnu duljinu, EM zračenje je podijeljeno na spektar koji se sastoji od gama- zračenja, X-zraka, UV zraka, IC zračenja, vidljivog spektra i radio valova. Koncentriranjem na polja ekstremno niskih frekvencija (50 Hz), preciznije kućanske aparate, elektroenergetska postrojenja i dalekovode, koji su glavna tema ovog rada, uzimamo u obzir činjenicu da se električno i magnetsko polje mogu odvojeno razmatrati. Ispod dalekovoda, električno polje je konstantne vrijednosti sve dok su vodovi pod naponom, dok magnetsko polje varira ovisno o struji opterećenja. Iz Maxwellovih jednadžbi, koje su osnove teorijske elektrotehnike, izvode se formule koje opisuju kako vrijednosti električnog i magnetskog polja obrnuto proporcionalno ovise o udaljenosti od dalekovoda, odnosno da se udaljavanjem od dalekovoda iznos polja smanjuje. U Republici Hrvatskoj doneseni su propisi kojima se definiraju granične vrijednosti elektromagnetskog zračenja, u kategorijama za profesionalnu izloženost, opću populaciju te posebno osjetljiva područja, koji su, redom, sve stroži. Mjerenje u stambenom prostoru je pokazalo kako kod nekih uređaja poput usisavača i štednjaka prevladava magnetsko polje (elektromotor, indukcija), dok kod DVB-T-a prevladava električno polje. Mjerenjem električnog i magnetskog polja u tri prostorne osi, dobiveni su rezultati koji pokazuju da je zračenje dalekovoda 10 kV, 110 kV i 400 kV daleko ispod propisanih graničnih vrijednosti. Stoga su sve zablude o štetnosti dalekovoda opovrgnute.

Abstract: U ovom završnom radu drugo poglavlje je posvećeno konstrukciji i karakteristikama silaznog istosmjernog pretvarača bez galvanskog odvajanja. Nakon kratkog objašnjenja o utjecaju parazitnih komponenti LC kruga na rad pretvarača, u trećem poglavlju su eksperimentalnim metodama i proračunima određene vrijednosti parazitnih otpora kondenzatora i prigušnice. U četvrtom poglavlju je prikazan simulacijski model u kojem su korišteni vrijednosti parazitnih otpora koje su eksperimentalnim putem određene u trećem poglavlju. U petom poglavlju je izvršena analiza valnih oblika simulacijskog modela. U prvom dijelu parazitni otpori postavljeni su na vrijednosti nula, u drugom dijelu je parazitnom otporu induktiviteta pridodana izmjerena vrijednost, a u trećem dijelu petog poglavlja su uključene parazitni otpori i prigušnice i kondenzatora. Pripadajući valni oblici su analizirani i uspoređeni kako bi se utvrdio utjecaj parazitnih otpora na rad razmatranog pretvarača.

Abstract: U ovom završnom radu riječ je o izračunu gubitaka trofaznog pretvarača na temelju kataloških podataka komercijalnih IGBT modula. Gubici su određeni korištenjem programskog paketa MATLAB Simulink. Kroz poglavlja su opisani pretvarači energetske elektronike, kao i sam algoritam za izračun gubitaka koji je temeljen na histereznoj pulsno širinskoj modulaciji. Kroz simulacije u programskom paketu MATLAB Simulink provedeno je testiranje gubitaka IGBT modula za različite iznose fazne struje, istosmjernog napona i sklopne frekvencije. Rezultati simulacija su prikazani grafičkim dijagramima te su svi rezultati prokomentirani.

Abstract: U ovom radu objašnjeno je kako parazitni otpori prigušnice i kondenzatora utječu na rad istosmjernog uzlaznog pretvarača. U drugom poglavlju objašnjen je osnovni princip rada istosmjernog uzlaznog pretvarača bez parazitnih otpora, te je opisano u kojim sve režimima rada pretvarač može raditi (kontinuirani i diskontinuirani režim rada). U trećem je poglavlju teorijski objašnjen utjecaj parazitnih otpora na rad pretvarača kao i princip eksperimentalnog odreĎivanja stvarnih parazitnih otpora kondenzatora i prigušnice. Zatim, četvrto poglavlje govori o načinu primjene simulacijskog modela u svrhu određivanja utjecaja parazitnih otpora prigušnice i kondenzatora. U petom smo poglavlju pomoću komentara i slika valnih oblika napona i struje pojedinih komponenti pretvarača pokušali što zornije prikazati utjecaj parazitnih otpora na rad pretvarača i to za tri slučaja. U prvom slučaju smo objasnili kako bi pretvarač radio bez parazitnih otpora. U drugom smo uključili parazitni otpor prigušnice i pokušali to usporediti s prvim slučajem. U trećem slučaju smo u obzir uzeli parazitne otpore prigušnice i kondenzatora i objasnili kako te dvije komponente kombinirano utječu na rad pretvarača.

Abstract: U ovom radu opisana je upotreba Arduino mikrokontrolera, koračnih motora i fotootpornika koji su uz pomoć programske podrške povezani u funkcionalnu cjelinu za praćenje izvora svijetla. Zadatak je realiziran na više načina uz pomoć PC računala sa grafičkim sučeljem u automatskom modu, ručnom modu, te u potpuno autonomnom modu. Model je sastavljen u funkcionalnu cjelinu koja se može primijeniti na statičnim i na pokretnim objektima.

Abstract: U ovom radu opisane su mikromreže s velikim udjelom obnovljivih izvora, te električna vozila kao potrošač i izvor električne energije. Cilj rada je bio analizirati utjecaj električnih vozila na pogonske prilike mikromreže. Kako bi se takva analiza provela, potrebno je osnovno znanje o principu rada mikomreža, obnovljivih izvora energije i električnih vozila, što je i obrađeno u prvom dijelu rada. Nakon što su ta znanja usvojena, u programskom paketu MATLAB osmišljen je model mikromreže u kojem su korišteni svi već spomenuti elementi bitni za pravilno provedenu analizu. Simuliranjem rada mikromreže bez, a zatim s utjecajem V2G režima, dobijeni su različiti rezultati proizvodnje i potrošnje električne energije u mikromreži. Promatranjem frekvencijskih odstupanja u oba slučaja donesen je zaključak da se korištenje V2G režima mora provoditi u određenim granicama integracije električnih vozila kako bi došlo do što kvalitetnije regulacije pogonskih prilika mreže.

Abstract: U prvom poglavlju dan je uvid o samoj strukturi distribucijskog sustava, sastavnih dijelova te uloga distribucijskog sustava u široj slici elektroenergetskog sustava. Zatim su u daljnjem tekstu objašnjeni pojmovi koji se odnose na kvalitetu električne energije, faktori koji daju uvid o kvaliteti isporučene energije te pouzdanosti isporuke. Objašnjeno je i osnovno modeliranje komponenti sustava te njihovo ponašanje kako stare. Prije samoga razrađivanja nekih složenijih analiza i simulacija ponašanja sustava objašnjeni su osnovni pojmovi vezani za te simulacije i analize kako bi se omogućilo jasno razumijevanje, te su dani okviri i principi suvremenih metoda i analiza distribucijskih sustava

Abstract: Teoretski dio ovog završnog rada opisuje distribucijske mreže, njihove karakteristike i specifičnosti. Poseban naglasak je stavljen na niskonaponske distribucijske mreže, koje osim faznih vodiča imaju i neutralni vodič, te zemlju kao povratni vodić. Za proračune tokova snaga niskonaponske mreže u ovom radu je korišten Backward-Forward algoritam koji se zasniva na Kirchhoffovim zakonima i računanju padova napona na svim sabirnicama mreže. Ovaj algoritam je pogodan za korištenje jer konvergira čak i u slučajevima velikih omjera R/X koji su karakteristični za distribucijske mreže. U eksperimentalnom dijelu ovaj algoritam je realiziran u programskom paketu Python. Pomoću BF algoritma je izvršen proračun tokova snaga radijalne distribucijske mreže od 9 sabirnica i mreže od 906 sabirnica. Pokazano je da je razvijeni algoritam moćno sredstvo pomoću kojega možemo vršiti proračun tokova snaga proizvoljne distribucijske mreže. Za provjeru točnosti rezultati su uspoređeni sa programskim paketom OpenDSS i točnost je potvrđena numerički pomoću postotne pogreške vrlo niskog iznosa reda 0.0001%.

Abstract: Solarna ćelija je elektronički uređaj namijenjen pretvorbi Sunčeve energije u električnu i predstavlja tehnologiju budućnosti. Budući da silicij trenutno dominira na svjetskom tržištu u ovom radu razmatrana su osnovna mjerenja na panelima od monokristalnog i polikristalnog silicija. Koristeći temperaturnu komoru i umjetno sunce napravljena su mjerenja učinkovitosti modula u laboratorijskim uvjetima. Isto je napravljeno i u realnim uvjetima za mFNE. Na osnovu rezultata donešeni su zaključci o optimalnom režimu rada solarnog panela.

Abstract: U ovom radu opisani su osnovni elementi električne instalacije osobnog automobila, s posebnim naglaskom na signale na CAN sabirnici. Ukratko je opisan povijesni razvoj elektronike unutar vozila, kao i oblik signala i topologija poruke, te medij korišten za prijenos istih. Poseban osvrt je dan na tipove senzora s karakterističnim primjerima za električni i ne- električni signal. Opisane su karakteristike Raspberry Pi razvojne platvorme i primjene iste u elektroničkoj instalaciji, kao i koraci razvoja softvera, karakteristike razvijene inačice i moguća nadogradnja. Rezultati dobiveni spajanjem Raspberry Pi mikroračunala na CAN sabirnicu su obrađeni na način da se CAN poruke filtriraju na osnovu adresa i sadržaja unutar polja podataka, te se spremaju u varijable koje kasnije pozivamo u grafičkom sučelju. Konačno, rezulat je kontrolna ploča za prikaz informacija s minimalnim brojem potrebnih žica za izradu električne instalacije.

Abstract: U ovom radu opisane su tehnike ispitivanja otpora namotaja sinkronog generatora pomoćnog Diesel napajanja. Nakon kratkog teorijskog uvoda u kome je opisan princip sinkronog stroja, dan je pregled mjernih metoda (neizravno mjerenje U- I metodom te izravno četverovodno mjerenje). Središnji dio rada su praktična mjerenja 2 sinkrona generatora te analiza rezultata i zaključak o ispravnosti stroja u kontekstu iznosa otpora namotaja.

Abstract: U ovom završnom radu opisane su cijevne sabirnice, njihova uloga i primjena. Analiziran je njihov rad u normalnim uvjetima rada i u uvjetima kratkog spoja. U drugom poglavlju prikazan je način izrade cijevnih sabirnica te materijali koji se pri izradi koriste. Govori se i o svojstvima aluminijskih i bakrenih vodiča i njihovih legura. Opisana je i uloga izolatora u električnim postrojenjima i način njihove izvedbe i postavljanja. U normalnom pogonu presjek cijevnih sabirnica se bira prema maksimalnoj struji koja teče kroz najopterećeniji dio sabirnica. Ta struja je uvjetovana termičkim opterećenjem. Negativni utjecaji povišenja temperature i izbora presjeka sabirnica su opisani u trećem poglavlju. U četvrtom poglavlju prikazana su termička opterećenja sabirnica pri kratkom spoju, izračun potrebnih presjeka i povišenja temperature. Opisuje se i negativni utjecaj električnog luka te dilatacija cijevi. U posljednjem poglavlju prikazane su mehaničke karakteristike sabirnica pri kratkom spoju i sila koje destrukcijski djeluju na njih. Analizirana su naprezanja sabirnica u njihovoj standardnoj izvedbi.

Abstract: U ovom radu prikazane su metode proračuna struja kratkog spoja prema međunarodnoj normi IEC 60909. Struje kratkog spoja potrebno je poznavati radi planiranja daljnjeg razvoja elektroenergetskog sustava, podešavanja relejne zaštite, dimenzioniranja električne opreme te projektiranja uzemljivača. U drugom poglavlju opisane su karakteristične struje kratkog spoja, a navedene su i vrste tipičnih kratkih spojeva kao što su jednofazni, dvofazni, trofazni kratki spoj te dvofazni kratki spoj s istovremenim spojem sa zemljom. Također su navedene posljedice kratkog spoja kao što su termička i mehanička naprezanja te mogući načini sprječavanja istog. U trećem poglavlju detaljno su opisane metode proračuna struja kratkog spoja: metoda nadomjesnog naponskog izvora i metoda simetričnih komponenti. Osim toga, opisan je proračun maksimalne i minimalne struje kratkog spoja te su dane nadomjesne impedancije električnih elemenata potrebne za proračun struja kratkog spoja.

Abstract: U ovom završnom radu analizirane su i pritom uspoređene različite izvedbe podmorskih kabela, jednožilnih i trožilnih i to s tehničkog i ekonomskog aspekta. U cijeloj analizi koristili su se prethodno dokazani podaci. U drugom poglavlju su dani opći podaci o kabelima. U trećem poglavlju se govori o analizi i usporedbi različitih tehničkih parametara kod 110 kV podmorskih kabela. Uspoređene su tehničke karakteristike, odnosno prednosti/nedostaci jednožilnog i trožilnog kabela - prijenosne moći i gubici, otpornost na eventualna oštećenja kabela djelovanjem putničkih ili ribarskih brodova. Cijene jednožilnog i trožilnog kabela, cijene polaganja, troškovi održavanja, cijene transporta kabela od tvornice do mjesta polaganja, cijene priobalne zaštite te konačno rekapitulacija svih troškova su analizirane u četvrtom poglavlju ovog rada. Iz provedene analize proizlazi kako je najbolje rješenje za dani primjer odabir podmorskog kabela presjeka 3x630 mm2 za što kvalitetnije i pouzdanije napajanje električnom energijom.

Abstract: U ovom radu su opisana ispitivanja visokonaponskih prekidača i njihova povezanost s važećim standardima. Spomenuti su osnovni dijelovi prekidača i njihova uloga u radu te općeniti princip rada. Navedeni su važeći standardi koji propisuju sva ispitivanja i općenito sve vezano za visokonaponske prekidače. Objašnjene su razlike između domaćih i međunarodnih standarda. Navedeni su svi načini ispitivanja prekidača prema važnosti i učestalosti. Prezentirani su rezultati rutinskog ispitivanja visokonaponskog 123 kV prekidača u TS Kraljevac.

Abstract: U ovom radu prikazana je osnovna konstrukcija i princip rada transformatora za galvansko odvajanje, kao i njihova primjena u medicini gdje predstavljaju jednu od osnovnih mjera zaštite od indirektnog dodira. Transformatori za galvansko odvajanje ispunjavaju sve kriterije propisane međunarodnim standardom IEC 60364-7-710. Posebna pozornost je posvećena detaljnom prikazu dva osnovna tipa transformatora za galvansko odvajanje: ES710 i DS0107, kao i svoj ostaloj opremi proizvođača Bender, a koji sačinjavaju sustav zaštite Sveučilišne kliničke bolnice Mostar.

Abstract: U ovom radu prikazani su međunarodni i domaći propisi vezani za standardne napone električnih mreža, tipove prenapona kojima su elementi električnih postrojenja izloženi te ispitne napone koji se koriste za provjeru izolacije. Definirani su prenaponi, prikazana je podjela prenapona, najčešći uzroci njihovog nastanka te njihove osnovne karakteristike. Navedeni su najčešći slučajevi s obzirom na mjesta pojave atmosferskih prenapona kao i načini nastanka sklopnih prenapona. Također, opisani su načini generiranja ispitnih napona.

Abstract: U ovome radu su dane detaljne smjernice te je prikazano na konkretnom primjeru kako napraviti glavni projekt kućne električne instalacije – korištene norme i pravilnici, prikaz mjera zaštite, program kontrole kvalitete, proračun izabrane elektro-opreme kao i sve potrebne sheme i troškovnik.

Abstract: Studentica treba opisati termodinamičke osnove prelaska topline te navesti i opisati osnovne zakone toplinskog zračenja. Nadalje treba opisati termografiju kao metodu bezkontaktnog mjerenja temperature, s posebnim naglaskom na razliku kvalitativne i kvantitativne termografije u održavanju elektroenergetskih postrojenja te sastavne djelove i načelo rada termovizijske kamere. Konačno, usvojena znanja treba primjeti u termovizjskom pregledu solarne elektrane, obradi termograma i preporukama za održavanje iste.

Abstract: Student treba opisati osnovne pojmove uzemljivačkog sustava, vrste uzemljivača i analitičke izraze koji omogućavaju procjenu otpora uzemljenja iz poznavanja geometrije uzemljivača i specifičnog otpora tla. Zatim treba opisati metode mjerenja otpora uzemljenja i dozvoljene vrijednosti obzirom na važeću legislativu. Usvojeno znanje treba primjeniti na mjerenje otpora uzemljenja nekoliko TS 10/0, 4 kV/kV te izvesti zaključke o kvaliteti uzemljenja.

Abstract: Studentica treba opisati karakteristike centralnog nadzorno-upravljačkog sustava na FESB-u. Poseban osvrt treba dati na karakteristike senzora i aktuatora koji se mogu pratiti preko CNUS-a u kontekstu upravljanja sustavom rasvjete te grijanja, ventilacije i klimatizacije (HVAC). U praktičnom djelu rada treba opisati programiranje senzora/aktuatora te parametrirati zgradu za zadani tjedan. Uz spomenuto, treba obraditi tipične kvarove (alarme) koje CNUS detektira, kao i tehnike uklanjanja ovih kvarova. Nadalje, potrebno je izraditi tjedne i mjesečne dijagrame temperature zraka i koncentracije ugljičnog dioksida za zadane amfiteatre te pomoću istih obrazložiti parametriranje zgrade. U nastavku rada treba simulirati CNUS na primjeru obiteljske kuće tako da se izvrši niz procesnih mjerenja kakva bi se dobila CNUS-om te temeljem dobivenih rezultata izvedu zaključci obzirom na stanje kuće i postavke kućnih termotehničkih sustava.

Abstract: U ovom završnom radu napravljen je pokus praznog hoda asinkronog motora napajanog iz pretvarača frekvencije pomoću kojeg su određeni nastali gubitci. U drugom poglavlju se govori općenito o asinkronim motorima te njihovim osnovnim obilježjima kao što su princip rada, izvedbe asinkronih motora te sama konstrukcija. U trećem poglavlju su obrađeni pretvarači frekvencije, s posebnim naglaskom na neizravne pretvarače frekvencije s naponskim DC međukrugom koji je korišten u ovom pokusu i sinusnom PWM modulacijom kojom se upravljaju sklopke izmjenjivača ovog neizravnog pretvarača. Četvrto poglavlje se bavi opisivanjem pokusa praznog hoda asinkronog motora, odnosno što se može odrediti iz pokusa praznog hoda, te samim eksperimentalnim određivanjem gubitaka u praznom hodu.

Abstract: U ovom radu su opisane različite vrste koračnih strojeva i njihovi principi rada. Zatim su navedeni nedostaci i područje primjene koračnih strojeva kao završetak teorijskog dijela. Potom je određena eksperimentalno veza napona na izlazu iz ispravljača mjernog člana brzine vrtnje i stvarne brzine vrtnje motora. Zahvaljujući vezi frekvencija osnovnog harmonika i pulzacija dolazi se do konstrukcije pasivnog RC filtera da se te pulzacije smanje na prihvatljiv iznos. Za 3 različita filtera su dani i opisani njihovi nedostaci i prednosti.

Abstract: U ovom završnom radu određen je ulančeni magnetski tok statora neopterećenog asinkronog motora iz mjerenih napona i struja statora. Prvo je dana teorijska analiza konstrukcije i principa rada asinkronog motora. U okviru teorijskog dijela ovog rada predstavljen je i klasični dinamički model asinkronog motora te je određena jednadžba ulančenog magnetskog toka statora. Ta jednadžba korištena je za rezultate mjerenja u eksperimentalnom dijelu u kojem je magnetski tok određen simulacijski i pomoću fazorskog dijagrama neopterećenog asinkronog motora. Na kraju su uspoređene dvije prethodno navedene metode određivanja ulančenog magnetskog toka statora te je dana analiza dobivenih rezultata.

Abstract: U ovom radu okvirno je opisan sustav monitoringa čitavog rasklopnog postrojenja dok je detaljno opisan sustav monitoringa visokonaponskih prekidača. Navedene su veličine koje se mjere i način prikazivanja mjerenih veličina (grafički, numerički). Također je opisan vanjski utjecaj na sustav monitoringa visokonaponskih prekidača i načini zaštite štićenog objekta (prekidača). Prikazane su glavne karakteristike i izvedbe sustava monitoringa visokonaponskih prekidača proizvođača Siemens, ABB i Končar.

Abstract: U ovome je radu opisan matematički model za izračun gustoće magnetskog toka sustava kabelskih vodova, a koji može uvažiti proizvoljan broj i raspored sustava jednožilnih kabela složenih u trokutnom snopu ili položenih u ravnini na proizvoljnom međusobnom razmaku. Pri tome se koristi matrica koeficijenata redukcije, koja uzima u obzir kompletnu elektromagnetsku spregu koja vlada među pripadnim kabelskim vodovima. Primjena ovog modela omogućava izračun raspodjele struja koje teke metalnim ekranima u sustavu kabelskih vodova, a nakon toga i gustoću magnetskog toka u proizvoljno odabranim točkama u zraku, u ovisnosti o geometrijskom rasporedu i broju sustava jednožilnih kabela, što je i prikazano na odabranom numeričkom primjeru. Osim dobro poznatih faktora koji bitno utječu na iznos gustoće magnetskog toka, kao što su iznos struja i dubina polaganja, dobiveni rezultati ukazuju i na znatan utjecaj načina polaganja i rasporeda faznih vodiča, a što može poslužit pri planiranju i projektiranju novih kabelskih vodova.

Abstract: Za proizvodnju električne energije iz energije Sunčevog zračenja potrebno je poznavati određene parametre, od kojih je osnovni globalna Sunčeva ozračenost na horizontalnu površinu. Kako bi postigli veću proizvodnju električne energije, solarni se paneli postavljaju pod određenim nagibom ili pak aktivno prate Sunčevo kretanje. Proračuni očekivane ozračenosti na solarne panele ovise o korištenom modelu za transformaciju mjerenih vrijednosti globalne ozračenosti za horizontalnu površinu na vrijednosti za nagib panela. U ovom radu je odrađen proračun ozračenosti panela pod promjenjivim nagibom korištenjem početnih mjerenih vrijednosti globalne Sunčeve ozračenosti na horizontalnu površinu. Prvi dio rada opisuje osnovne pojmove vezane za Sunce i Sunčevo zračenje, geometrijski odnos Zemlje i Sunca, utjecaj atmosfere na zračenje, te komponente Sunčevog zračenja (izravno, raspršeno, odbijeno). Drugi dio rada opisuje proračun Sunčevog zračenja i primjenu tog proračuna za grad Split. Za proračun je odabran Liu-Jordanov model za plohe usmjerene prema jugu, a taj model je proširio Klein na proizvoljno orijentiranje plohe.

Abstract: U ovom radu objašnjen je pojam termovizije, metode koja se u posljednje vrijeme sve više koristi u održavanju elektroenergetskih postrojenja. Drugo poglavlje sadrži osnovne pojmove iz topline te su opisane termodinamičke osnove prelaska topline, među kojima se ističe toplinsko zračenje koje ima veliki značaj u termoviziji. U trećem poglavlju opisani su dijelovi termovizijske kamere, koja predstavlja središnji objekt termovizijskog sustava, te je prikazana osnovna podjela kamera. U četvrtom poglavlju obrađena su razna područja primjene termovizije, s naglaskom na primjenu u elektroenergetskom sustavu. Peto poglavlje prikazuje osnovne pojmove i podjele distribucijskih trafostanica koje povezuju srednjenaponsku i niskonaponsku mrežu. U šestom poglavlju prikazani su snimci i rezultati termovizijskih pregleda provedenih na nekoliko trafostanica 10/0, 4 kV. Pregledom prikazanih termograma dobiveni su rezultati o trenutnom stanju trafostanica i dane su preporuke za održavanje istih.

Abstract: Cilj ovog završnog rada bio je prikazati strujne prilike kod nesimetrično opterećenog dvonamotnog transformatora za tipične primjere jednofaznog, odnosno dvofaznog nesimetričnog opterećenja. Trofazni elektroenergetski sustavi mogu se podijeliti na simetrične i nesimetrične sustave. Kod nesimetričnih sustava problem nesimetrije najčešće se rješava korištenjem metode simetričnih komponenti. Na primjerima dvofazno nesimetrično opterećenog transformatora na strani namota spojenog u trokut, dvofazno nesimetrično opterećenog transformatora na strani namota spojenog u zvijezdu i jednofazno nesimetrično opterećenog transformatora na strani namota spojenog u zvijezdu detaljno je prikazana transformacija iz nesimetričnog u simetrični sustav upravo pomoću metode simetričnih komponenti. Prethodno iznesena teorija analizirana je i potvrđena u laboratorijskim uvjetima.

Abstract: Kombinirani mjerni transformatori kombinacija su naponskog i strujnog transformatora. Najčešće primjenjivo rješenje čini kombinirani transformator sa inverznim strujnim transformatorom i induktivnim naponskim transformatorom. Mjerni transformatori svih proizvođača trebali bi biti u skladu s međunarodnim standardom za mjerne transformatore pod oznakom IEC-61869-1. Dodatni zahtjevi za kombinirane transformatore nalaze se u IEC standardu pod oznakom 61869-4. U četvrtom poglavlju rada vrši se usporedba proizvođača Končar, Siemens i ABB kombiniranih transformatora i na temelju njihovih karakteristika dolazi se do zajedničkih obilježja i to za uljne kombinirane transformatore i kombinirane transformatore izolirane plinom SF6.

Abstract: Student treba opisati osnovne pojmove uzemljivačkog sustava, vrste uzemljivača i analitičke izraze koji omogućavaju procjenu otpora uzemljenja iz poznavanja geometrije uzemljivača i specifičnog otpora tla. Zatim treba opisati metode mjerenja otpora uzemljenja i dozvoljene vrijednosti obzirom na važeću legislativu. Usvojeno znanje treba primjeniti na mjerenje otpora uzemljenja nekoliko stupova 110 kV dalekovoda te izvesti zaključke o kvaliteti uzemljenja.

Abstract: Student treba opisati karakteristike Arduino platforme, tipove senzora, oblik i amplitudu ulaznog signala, način obrade signala, izlazne signale, komunikaciju s ulaznim i izlaznim jedinicama te programiranje Arduina. Nakon toga treba koristeći odgovarajući senzor iskonfigurirati Arduino platformu da radi kao bezkontaktni ampermetar s bežičnim prijenosom mjernih podataka. Mjerenja dobivena takvim ampermetrom usporediti sa komercijalnim uređajem i odrediti klasu točnosti.

Abstract: U ovom završnom radu analizira se indukcijski transformator, njegove jednadžbae, vektorski dijagram idealnog i realnog transformatora te se objašnjavaju svojstva transformatorskih ulja. Poseban naglasak stavljen je na uljne transformatore i ulje. Energetski transformatori su najčešće uljni transformatori kojem su namoti skupa sa jezgrom smješteni u kotao sa uljem. Bilo da se radi o mineralnom ili sintetičkom ulju, ona imaju svoje zahtjeve i fizikalno- kemijska svojstva koja treba dobro poznavati. Provjerom ulja moguće je predvidjeti buduće kvarove i izbjeći veće štete. Metoda mjerenja koja je se koristila u radu je mjerenje probojne čvrstoće ulja transformatora Megger-omOST 80PB. Svi rezultati prikazani u radu su dobiveni terenskim ispitivanjem. Ova metoda pokazuje da dodavanjem vode (voda iz atmosfere i celuloznog papira) ima negativan utjecaj na dielektričnu čvrstoću ulja. Kvaliteta ulja slabi i potrebna je zamjena ili obrada ulja. Svrha ovog rada bila je upoznavanje studentice sa opremom za ispitivanje transformatorskog ulja, distribucijskim transformatorima, njihovom primjenom, važnosti u elektroenergetskom sustavu te održavanju samih transformatora.

Abstract: U ovom radu objašnjeni su elektroenergetski transformatori , njihova primjena, podjela te funkcija u elektroenergetskom sustavu. Također je objašnjen njihov princip rada, temeljne zakonitosti i relacije. Posebna pozornost posvećena je izolaciji energetskih transformatora te njihovom ispitivanju i održavanju. Svaki transformator razlikuje se prema snazi naponima te izvedbi te postoje brojne različite izvedbe njihovih izolacija. Stanje izolacije uvelike je bitno za pouzdan rad transformatora. Provjerom stanja izolacije moguće je i predvidjeti kvarove koji često uzrokuju velike troškove. Postoji više vrsta testiranja izolacije koje možemo svrstati u dva osnovna tipa i to ispitivanje istosmjernom strujom te ispitivanje izmjeničnom strujom. Ispitivanje izmjeničnom strujom daje puno bolji uvid u stanje izolacije jer omogućuje ispitivanje međuzavojne izolacije, a i sama je izolacija u pogonu opterećena izmjeničnim naponom. Međutim oprema potrebna za izmjenična ispitivanja mnogo je skuplja, a i glomazna što je čini neupotrebljivom na terenskim ispitivanjima. U navedenom radu također se navedena i objašnjena nekoliko rezultata terenskog ispitivanja izolacije uljnih distribucijskih transformatora istosmjernom strujom. Svrha rada bila je upoznavanje studenta sa opremom za ispitivanje stanja izolacija električnih uređaja, njena primjena te upoznavanje sa distribucijskim transformatorima, njihovom primjenom, važnosti u elektroenergetskom sustavu te održavanju samih transformatora.

Abstract: U ovom završnom radu detaljno su prikazani naponski mjerni transformatori, njihove podjele kao i razne primjene. Posebno su prikazani naponski mjerni transformatori iz TS 110/35/10 kV Vrboran. U drugom poglavlju rada prikazane su osnovne karakteristike naponskih mjernih transformatora te utjecaj tih karakteristika pri odabiru transformatora. Govori se i o vrlo bitnom efektu ferorezonancije koja može dovesti do raznih pojava : od pogreške koja se preko transformatora prenosi na mjerne uređaje pa sve do samog uništenja naponskog mjernog transformatora. U trećem poglavlju navedene su sve podjele mjernih transformatora te se također govori o izolaciji naponskih mjernih transformatora. Posebno su prikazani induktivni i kapacitivni naponski mjerni transformatori. U četvrtom poglavlju detaljno su prikazani svi naponski mjerni transformatori koji se nalaze u TS 110/35/10 kV Vrboran.

Abstract: U ovom završnom radu opisani su strujni mjerni transformatori, njihova primjena i podjela. Obrazložen je i njihov princip rada te su uspoređeni s energetskim transformatorima u karakterističnim radnim stanjima. U drugom poglavlju se govori općenito o strujnim mjernim transformatorima, načinu njihovih izvedbi, načinu priključaka te o njihovom ponašanju u praznom hodu i kratkom spoju.U praznom hodu dolazi do velikih prenapona te uništenja transformatora, stoga se sekundar nikada ne smije ostavljati otvoren. Svaki strujni mjerni transformator je definiran strujnom i kutnom pogreškom te klasom točnosti. Njihova objašnjenja, načini izračuna te utjecaj smanjenja broja zavoja sekundarnog namota su obrađeni u trećem poglavlju. U četvrtom poglavlju objašnjeno je ponašanje strujnog mjernog transformatora u uvjetima povećane struje primara, načini dobivanja strujnog višekratnika te izbora strujnih transformatora. U posljednjem poglavlju su detaljno prikazane karakteristike svih strujnih mjernih transformatora koji se nalaze u TS 110/35/10 kV Vrboran.

Abstract: U ovom radu su analizirani visokonaponski SF6 prekidači - njihov nastanak, povijest, upotreba i proizvodnja. Opisan je način rukovanja SF6 plinom, sigurnost pri radu te kemijska struktura SF6 plina. Izvršena je usporedba karakteristika i mogućnosti različitih tipova visokonaponskih SF6 prekidača i to proizvođača Končar, Siemens i ABB. Usporedba je izvršena po tipovima SF6 prekidača i po naponskim razinama. Također je izvršena i analiza pouzdanosti SF6 prekidača proizvođača Končar na temelju podataka o njihovim kvarovima.

Abstract: Kroz prvi dio rada teoretski su definirana industrijska postrojenja, tehnološka oprema i vrste industrijskih postrojenja. Također su definirane rafinerije nafte, opisani postupci i proizvodi rafiniranja. U drugom dijelu rada pozornost je posvećena dizajniranju elektroenergetskog sustava napajanja i razvoda električne energije u rafineriji nafte, te elementima elektroenergetskih postrojenja. Objašnjen je koncept odabira i važnost određenih dijelova postrojenja za konstantnim napajanjem. U završnom dijelu je prikazana važnost same stabilnosti napajanja i moguće rješenje ostvarivanja konstantnog napajanja putem drugih izvora i korištenje sustava za brzo rasterećivanje.

Abstract: Student treba obraditi problematiku kvalitete zraka sa zdravstvenog i tehničkog aspekta te opisati različite mjerne metode. Koristeći sustav Fluke 975 V Air treba izmjeriti parametre kvalitete zraka (temperatura, relativna vlažnost, rosište, temperatura kondenzacije, koncentracija CO2 i CO) za različita mjerna mjesta unutar zgrade FESB-a, u okolišu zgrade i drugim prikladnim lokacijama te ih usporediti sa zakonski definiranim graničnim vrijednostima.

Abstract: Student treba obraditi problematiku prašine u zraku sa zdravstvenog i tehničkog aspekta te opisati različite mjerne metode. Koristeći sustav Fluke 985 HHPC treba izmjeriti koncentracije prašine i klasificirati prašinu obzirom na promjer čestica za različita mjerna mjesta unutar zgrade FESB-a i u okolišu zgrade kao i na drugim prikladnim lokacijama te ih usporediti sa zakonski definiranim graničnim vrijednostima.

Abstract: Student treba opisati načelo rada indukcijskog transformatora, jednadžbe transformatora, vektorski dijagram idealnog i realnog transformatora te materijale za namote i jezgru. Poseban osvrt dati na tehnike mjerenja prijenosnog omjera transformatora. Koristeći odgovarajuću opremu, izvršiti mjerenja na transformatorima 10/0, 4 kV/kV različitih snaga u različitim položajima regulacijske preklopke te izvesti zaključke o ispravnosti transformatora s aspekta prijenosnog omjera.

Abstract: Student treba opisati građu, upotrebu i svojstva optičkih kabela te mjerenje parametara nužnih za provjeru njihove ispravnosti. Koristeći sustav Fluke DSP-2000 sa dodacima FOM i FTK treba izmjeriti relevantne parametre (gubici, snaga…) te zaključiti ispunjava li kabel zahtjeve za svoju kategoriju.

Abstract: Student treba opisati građu, upotrebu i svojstva LAN kabela te mjerenje parametara nužnih za certifikaciju LAN kabela. Koristeći sustav Fluke DSP-2000 treba izmjeriti relevantne parametre (prigušenje, NEXT, ACR, FEXT, razliku kašnjenja, povratne gubitke, impedanciju…) te zaključiti ispunjava li kabel zahtjeve za svoju kategoriju.

Abstract: Student treba opisati karakteristike Arduino platforme, tipove senzora, oblik i amplitudu ulaznog signala, način obrade signala, izlazne signale, komunikaciju s ulaznim i izlaznim jedinicama te programiranje Arduina. Nakon toga treba koristeći odgovarajući senzor iskonfigurirati Arduino platformu da radi kao mjereač intenziteta sunčevog zračenja. Mjerenja dobivena takvim instrumentom usporediti sa komercijalnim uređajem i odrediti klasu točnosti.

Abstract: Studentica treba opisati karakteristike Arduino platforme, tipove senzora, način obrade signala, izlazne signale, komunikaciju s ulaznim i izlaznim jedinicama te programiranje Arduina. Nakon toga treba koristeći odgovarajući senzor iskonfigurirati Arduino platformu da radi kao termo-higrometar. Mjerenja dobivena takvim termo- higrometrom usporediti sa komercijalnim uređajem i odrediti klasu točnosti.

Abstract: Student treba opisati načelo rada indukcijskog transformatora, jednadžbe transformatora, vektorski dijagram idealnog i realnog transformatora te materijale za namote i jezgru. Poseban osvrt dati na tehnike mjerenja otpora namotaja transformatora. Koristeći mjerne sustave UT 206 A i Megger AVO DLRO 10, izvršiti mjerenja na transformatorima 10/0, 4 kV/kV i 35/10 kV/kV različitih snaga te izvesti zaključke o ispravnosti transformatora s aspekta iznosa otpora namotaja.

Abstract: U okviru završnog rada potrebo je izraditi jeftin i učinkovit sklop za mjerenje frekvencije elektroenergetskog sustava korištenjem Raspberry PI platforme. Pripadajući program treba izmjerene veličine sa senzora pretvoriti u odgovarajuće fizikalne veličine uz eventualnu kalibraciju. Računalna potpora treba omogućiti izbor različitih intervala usrednjavanja mjerene veličine. Osim toga razvijeno rješenje treba osigurati periodično očitanje frekvencije zajedno s vremenskom oznakom očitanja uz mogućnost slanja podataka na cloud servis koji omogućava besplatnu pohranu i skidanje kronoloških mjernih podataka. Ispitati preciznost različitih izvedbi sklopova te algoritama za mjerenje frekvencije u odnosu na dostupna referenta mjerenja.

Abstract: U ovom radu definiran je opseg funkcija vezanih uz automatizaciju distribucijskih mreža. U radu su objašnjeni razlozi uvođenja novih sustava daljinskog vođenja, definirni su modeli vođenja distribucijske mreže te osnovne karakteristike modernih sustava daljinskog vođenja mreže. U nastavku smo opisali Sustav upravljanja distribucijskom mrežom (DMS). Pobliže su objašnjene glavne funkcije koje između ostalog uključuju: upravljanje potrošnjom, Q/U regulaciju napona, obračun potrošnje i naplate električne energije sukladno trenutnim cijenama na tržištu, upravljanje distribuiranim elektranama i elementima za pohranu električne energije, lociranje kvarova u mreži, održavanje kvalitete električne energije, rekonfiguraciju mreže i ponovnu uspostavu napajanja…

Abstract: U okviru završnog rada izrađena je aplikacija koja omogućuje prikaz Android GPS toplinske mape, praćenje lokacije korisnika u realnom vremenu, te unos GPX datoteka na osnovi kojih se izrađuje toplinska mapa. Detaljno je objašnjen način funkcioniranja GPS sustava kao i uređaja za navigaciju. Također je prikazan Android operacijski sustav, njegove najvažnije komponente i njihova upotreba. Objašnjena je izrada Android aplikacije, programski dohvat lokacije korisnika, upotreba Google Maps API-a, te kreiranje toplinskih mapa pomoću njega.

Abstract: U prvom dijelu opisan je povijesni tijek razvoja tržišta električne energije koje prati elektroprivredna poduzeća od osamdesetih godina dvadesetog stoljeća. Godinama je elektroenergetski sektor bio vertikalno integrirani monopol u državnome/privatnome vlasništvu što se, kao model organizacije tržišta električne energije, pokazalo neučinkovitim zbog nerealne cijene električne energije. To je, uz tehnološki napredak u proizvodnji i prijenosu električne energije, nametnulo potrebu za reformom, tj. liberalizacijom tržišta električne energije. Jedino konkurentno tržište rezultira pozitivnim učincima za sve sudionike tržišnoga nadmetanja. To je potaknulo niz reforma u cijelome svijetu. Došlo je do restrukturiranja, regulacije i privatizacije elektroenergetskog sektora. Navedeni su i razlozi zbog kojih je došlo do restrukturiranja. S vremenom formiraju se osnovni modeli organizacije tržišta električne energije. Razlikujemo tri osnovna modela, model vertikalno i horizontalno integriranog monopola, model jednog kupca i tržišni model koji može biti organiziran kao veletržište i maloprodaja. U drugom dijelu opisani su glavni sudionici na tržištu električne energije kao i njihove uloge i odgovornosti. U trećem dijelu ukratko su opisani načini utvrđivanja cijene električne energije u tržišnim uvjetima. Formiranje cijena je složen proces kojim je potrebno postići kompromis između različitih interesa i očekivanja. Konačno, u zadnjem poglavlju napravljen je osvrt na električno tržište u Republici Hrvatskoj. Razvoj tržišta el. energije je kontinuiran proces koji se prilagođava tehničkim, ekonomskim i zahtjevima liberalizacije.

Abstract: Kroz prvi dio rada teoretski su definirane primitivne matrice mreže, matrice incidencije, te način njihovog formiranja. U drugom dijelu rada navedeni su i obrađeni postupci formiranja matrice impedancije i admitancije čvora. U zadnjem dijelu rada izvedeni su izrazi za proračun struja kroz grane i napona čvora pri nastupu tropolnog kratkog spoja. Na kraju je na primjeru električne mreže izvršena usporedba dobivenih rezultata za struje kroz grane i napone na sabirnicama, dobivenih uz pomoć programa razvijenog u MATLABA okruženju s rezultatima dobivenim uz pomoć programskog paketa TOKSwin.

Abstract: U radu su opisani materijali za konstrukciju transformatora, te vrste i posljedice uslijed kojih nastaju gubici. Također je objašnjeno na koji način prilikom konstruiranja gubici mogu biti minimizirani. Proračun gubitaka napravljeni su za tri karakteristična pogona transformatora: •sinusni uravnoteženi •sinusni neuravnoteženi •nesinusni uravnoteženi sustav. Unutar programskog paketa ‘‘MATLAB’’ razvijen je i implementiran algoritam za optimizaciju pogona trafostanice u svrhu minimiziranja gubitaka radne energije izbjegavajući pritom učestale sklopne operacije na razini trafostanice. Temeljem povijesnih podataka o potrošnji na razini trafostanice te električnih parametara transformatora određen je raspored optimalnih uklopnih stanja.

Abstract: U radu su opisani osnovni elementi, vrste, način izvedbe te karakteristike distribucijskih transformatora. Osim glavnih dijelova transformatora opisani su i drugi dodatni dijelovi transformatora koji mogu postojati u određenim izvedbama. Također objašnjeni su i načini zaštite transformatora od unutarnjih i vanjskih kvarova. Opisani su karakteristični načini uzemljenja zvjezdišta srednjonaponskih mreža te prednosti i nedostaci pojedine izvedbe.

Abstract: U radu su opisane fizikalne osnove iskorištavanja vodnih snaga, osnovni dijelovi, način izvedbe i vrste hidroelektrana. Opisan je način izračuna hidropotencijala i određivanja moguće proizvodnje električne energije iz hidroelektrane, uz prethodni izračun svih gubitaka odnosno ukupne korisnosti hidroelektrane, temeljem čega se odabire tip, broj i snaga hidroagregata.

Abstract: Problem optimalnog ekonomskog angažmana elektrana u tradicionalnim sustavima svodi se na zadovoljavanje potrošnje u sustavu proizvodnjom električne energije iz raspoloživih elektrana uz minimiziranje troškova njihova rada. Prilikom formiranja plana rada elektrana potrebno je voditi računa o ograničenjima proizvodnih jedinica koje utječu na mogućnost plasmana energije u uređenom vremenskom trenutku. Osim pokrivanja potrošnje u sustavu potrebno je voditi računa i o gubicima u prijenosu električne energije do krajnjih potrošača. U ovom radu dati će se teorijske podloge za izračun optimalnog angažmana elektrana te će se razviti računalni program koji će omogućiti proračun optimalnog angažmana elektrana u sustavu realnih dimenzija. Na konkretnim primjerima implementirati će se razvijeni računalni program te će se opisati njegove karakteristike.

Abstract: U uvodnom dijelu rada ukratko je objašnjen problem današnje energetike i izvora energije te kako se sve više zemalja okreće proizvodnji električne energije iz alternativnih izvora. U drugom dijelu obrađena je fizika nastanka vjetra, njegovo kretanje u atmosferi, utjecaj visine i površine zemlje na intenzitet vjetra te parametri za procjenu vjetropotencijala. Različite visine kao i sama površina uvelike utječe na kretanje vjetra i vrlo je važno na pravo mjesto postaviti vjetropark. Također, postoje određeni parametri koje treba uzeti u obzir i koji su vrlo važni za nastajanje vjetroparka na određenoj lokaciji. U trećem dijelu rada obrađene su vjetroturbine, različiti oblici kopnenih vjetroturbina, komponente i materijali koji se koriste u izradi vjetroturbina te tip generatora i mehanička veza sa turbinom. Postoji mnogo oblika vjetroturbina koji su se razvili tijekom prošlosti kao i različiti materijali, a istraživanja i dalje teku radi još boljeg usavršavanja. U četvrtom dijelu objašnjena je aerodinamička pretvorba vjetra na lopaticama vjetroturbina, kolika je maksimalna iskoristivost energije vjetra te kako pomoću lopatica i kuta napadanja vjetra reguliramo radnu snagu. Nadalje, kako nastaje sila uzgona i otpora i zašto su te dvije sile jedne od najvažnijih sila kod vjetroturbina. U petom poglavlju se govori o trenutnom stanju vjetroenergetike u Europi i Hrvatskoj te o tome kakva su predviđanja za budućnost u tom sektoru.

Abstract: U ovom radu zadatak je bio opisati osnovne postavke sustava katodne zaštite. Tu smo u drugom poglavlju obrazložili: elektrokemijsku koroziju, proces katodne polarizacije, jakost korozijske struje, elektrolitički potencijal, nametnuti zaštitni potencijal koji je potreban da se konstrukcija zaštiti od korozije, te uvjete pri koji moraju biti zadovoljeni za korištenje sustava katodne zaštite. U trećem poglavlju smo opisali dva sustava katodne zaštite, sustav sa narinutom strujom i sustav sa žrtvenim anodama, te dali njihove osnovne karakteristike i područja njihove uporabe. Analizirali smo raspodjelu potencijala uzduž cjevovoda ograničene duljine. Sagledali smo vrst anoda koji se koriste u svakom od njih, analizirali vrijeme i efikasnost rada anoda, te jakost zaštitne struje. Kod sustava sa narinutom strujom opisane su pojne stanice koje osiguravaju struju zaštite. Na kraju poglavlja usporedili smo oba sustava u svrhu njihova izbora. U četvrtom poglavlju sagledan je primjer uporabe katodne zaštite sa narinutom strujom za zaštitu čeličnog cjevovoda. U poglavlju su opisana potrebna mjerenja na osnovu kojih se donosi odluka o tehničkom rješenju i osnovni elementi sustava. Prikazan je odabir anodnog ležišta, pojne stanice i načina rada za odabrani primjer. Ovo poglavlje namijenjeno je prvenstveno da se stekne uvid o potrebnim zaštitnim veličinama struje i potencijala koji osiguravaju zaštitu cjevovoda. Također je uspoređen trošak održavanja cjevovoda, sa i bez sustava zaštite.

Abstract: U ovom diplomskom radu opisana je problematika procjene rizika od nastanka štete pri udaru munje i na osnovu toga dobiveni su rezultati pomoću programskog paketa DEHNsupport. Nakon uvoda u drugom poglavlju objašnjeni su pojmovi šteta i gubitaka, te rizika i njegovih sastavnica i dani su čimbenici koji utječu na sastavnice rizika. U trećem poglavlju pobrojane su osnovne smjernice za upravljanje rizikom, koje uključuju uočavanje objekta koji treba zaštititi, postupak proračuna nužnosti i gospodarske opravdanosti zaštite i izbor zaštitnih mjera. U četvrtom poglavlju detaljno je obrađena procjena sastavnica rizika za građevinu i dane su sve formule potrebne za postupak procjene. Također je uveden pojam zona u građevini i objašnjena je procjena sastavnica rizika u građevini sa više zona. Peto poglavlje sadrži uvod u program, kao i obradu primjera pomoću njega. Postupak proračuna pomoću navedenog programa razrađen je u detalje. Nakon samog proračuna na temelju rezultata objašnjena je gospodarska opravdanost zaštite udara od munje kao i mjere zaštite.

Abstract: U ovom radu zadatak je bio opisati osnovne znacajke srednjenaponskog brodsko elektroenergetskog sustava koji se koristi na velikim brodovima s elektricnom propulzijom. Zapravo se radi o naponima iznad 1000 V koji su za brodske aplikacije visoki naponi s gornjom granicom od 15 kV. U drugom poglavlju dali smo opcenit prikaz funkcioniranja brodskog elektroenergetskog sustava, te u posebnom podpoglavlju objasnili razlog i nacin uvoðenja visokog napona, te njegove osnovne karakteristike. Trece poglavlje prikazuje nekoliko tipicnih shema brodskih visokonaponskih elektroenergetskih sustava. U cetvrtom poglavlju opisani su osnovni izvori energije, tipicni generatori koji se koriste na brodovima, te izvori za nužno napajanje koji se koriste kad su onemoguceni primarni izvori energije. Peto poglavlje daje pregled sustava i ureðaja za razdiobu i prijenos energije, od elektricnih mreža, preko transformatora i rasklopnih ploca do tipova pretvaraca. U šestom poglavlju prikazali smo osnovne znacajke elektricne propulzije i tipove motora koji se koriste, od motora direktno prikljucenih na mrežu, motora s promjenjivom brzinom. Opisali smo i najnoviji koncepte elektricne propulzije, azimut potisnike i mahunastu propulziju. Sedmo poglavlje govori o potrošacima elektricne energije, prvenstveno o elektromotornim pogonima koji su glavni potrošaci energije na srednjenaponskom nivou. S obzirom da bilo kakav kontakt s visokim naponom može biti smrtonosan posebna pažnja treba se posvetiti sigurnosnim procedurama da bi se zaštitili ureðaji u prvom redu od zemljospoja, te osoblje koje radi s tim ureðajima. O tome se govorilo u osmom poglavlju.

Abstract: Zadatak ovog rada bio je opisati brodske električne sustave pa je brod razmatran kao zasebni elektroenergetski sustav. Opisani su sustavi za proizvodnju, prijenos i potrošnju električne energije. Ukratko je opisan i srednjenaponski brodski elektroenergetski sustav te sigurnost i mjere zaštite, a dotaknuta je i povijest elektrifikacije broda. Uvodno poglavlje ukratko govori o razvoju eliktifikacije broda te ukratko dotiče izvore, trošila i prijenos električne energije na brodu. Drugo poglavlje detaljnije govori o osnovnim i pomoćnim izvorima električne energije tj. o generatorima, akumulatorskim baterijama, priključku na kopno i neprekidnom napajanju. U trećem poglavlju su općenito obrađene brodske električne mreže, sustavi za razdiobu električne energije i sustavi prijenosa za električnu propulziju. U četvrtom poglavlju su opisana trošila električne energije koja su podjeljena u četiri potpoglavlja. U prvom potpoglavlju su opisani elektromotorni pogoni, u drugom oplinska trošila, u trećem svjetlosna trošila dok su u četvrtom potpoglavlju nabrojena ostala trošila. Peto poglavlje govori o srednjenaponskom brodskom elektroenergetskom sustavu te o zaštiti brodske električne opreme i osoba na brodu. Također govori i o zaštiti broda od udara munje.

Abstract: Prvi korak u radu jest bio riješiti teorijsku podlogu za fiksnu metodu. Tom metodom se prethodno zahtijevalo raspisati izraz za raspodjelu potencijala u višeslojnom sredstvu. Sredstvo je definirano kao višeslojno gdje je prvi sloj zrak. Osnovni izraz koji je trebalo odrediti jest raspodjela potencijala, pa se električni potencijal dao zadati izrazom Helmholtzove diferencijalne jednadžbe. Odmah u prvim proračunima uvedena je pretpostavka za valnu konstantu kako bi se moglo zaobići Sommerfeldove integrale, te je dobivena Poissonova diferencijalna jednadžba. Faktor retardacije se u izraz uvrstio kasnije. Zatim je izvedeno rješenje Poissonove diferencijalne jednadžbe i dobiven je izraz koji je sadržavao dvije jezgra-funkcije. Daljnji proračun se zapravo temeljio na adaptaciji i aproksimaciji tih dviju jezgra funkcija na graničnim vrijednostima, a za aproksimaciju je uzeto 25 točaka, te se na koncu uveo faktor retardacije. Drugi korak je bio kompleksna metoda te jedan njezin oblik, koji se zove metoda najmanjih kvadrata pramena matrica. Kod ove metode se fokusiralo na Greenovu funkciju čiji izraz se raspisao u općem obliku. Ono što je ključno pri tome jest da se trebalo uzeti u obzir da se radi o cilindričnom koordinatnom sustavu i raspisana je Greenovu funkcija za takav slučaj. Izraz za zatvorenu Greenovu funkciju dobiven je koristeći Lipschitzov integral i uvodeći navedenu zamjenu. Na koncu je dobiven izraz u kojem skoro svaki dio tog izraza predstavlja kvazistatičnu sliku i elektro-magnetsko polje je smatrano kvazistatičnim te je zbog toga ova metoda i nazivana kvazistatična metoda kompleksnih slika. Metoda najmanjih kvadrata pramena matrica je metoda koja daje približno točne rezultate unatoč pojavi numeričkih grešaka i šuma. Korištenjem matrica i zamjena je anulirana greška i šum te dobivena preciznija metoda nego što je obična metoda pramena matrica. Na koncu je dano numeričko rješenje te grafički primjeri i postupak izračuna izraza za troslojno i četveroslojno sredstvo, te je dan zaključak o odnosu ovih dviju metoda.

Abstract: U ovom radu zadatak je bio opisati osnovne teorijske postavke statičkog elektriciteta. Tu smo u teorijskoj podlozi definirali neke pojmove kao što su: električno polje, jakost električnog polja, električni potencijal, električni tok, influencija, polarizacija, vektor električnog pomaka, kapacitet, rad i energija u električnom polju te sila u električnom polju. U trećem i četvrtom poglavlju smo opisali nastajanje statičkog elektriciteta, te njegovu pojavu u svakodnevnom životu. U petom poglavlju sagledali smo moguće opasnosti i štete uslijed pražnjenja statičkog elektriciteta. Dotakli smo se i atmosferskog statičkog elektriciteta u šestom poglavlju. Težište rada je na opisu metoda za zaštitu od štetnih učinaka statičkog elektriciteta. Sedmo poglavlje govori o mjerama zaštite od statičkog elektriciteta pod kojim podrazumjevamo: uzemljenje, održavanje odgovarajuće vlage u zraku, ionizacija zraka, antistatička preparacija, povećanje vodljivosti loše vodljivih materijala i odvođenje statičkog elektriciteta influencijom. Također smo se dotakli i mjera zaštite u eksplozivnim sredinama, zaštite zapaljivih i loševodljivih tekućina, osobne zaštite te zaštite u industriji. Da bi se uopće mogle provoditi mjere zaštite potrebno je redovno mjeriti statički elektricitet odgovarajućim instrumentima. O tom je bilo govora u osmom poglavlju.

Abstract: U ovom završnom radu je na temelju dostupne literature objašnjeno zašto je bitna kvaliteta električne energije te način provjere kvalitete. Kako je električna energija roba koja se prodaje na svjetskom tržištu ona je određena raznim normama među kojima su i norme o kvaliteti električne energije. U drugom poglavlju je opisan pojam kvalitete električne energije i norma EN 50160 koja se odnosi na to. Treće poglavlje sadrži kratki opis značajki kvalitete električne energije i tome je posvećen veći dio ovog završnog rada, a četvrto poglavlje opisuje potrebu za mjerenjem kvalitete električne energije i određene načine. Peto poglavlje opisuje analizator kvalitete električne energije Fluke 435 i način na koji se on spaja i koristi. Tu su opisane njegove mogućnosti, funkcije, način spajanja na mrežu i neki dodatni djelovi te su prikazani kataloški podaci. Šesto poglavlje sadrži rezultate mjerenja kvalitete električne energije u zgradi FESB-a. Ti rezultati su predstavljeni grafički i tu se jasno vidi da električna energija u zgradi FESB-a zadovoljava kriterije koje je postavila norma EN 50160 i na temelju koje Fluke 435 analizira električnu energiju. Razlog tome je to što smo imali neopterećeno trošilo i relativna blizina transformatorske stanice, pa nisu primjećena nikakva značajnija kolebanja praćenih parametara električne energije.

Abstract: Zadatak ovog rada je klasificirati kemijske izvore električne energije te ukaratko opisati osnovne značajke primarnih i sekundarnih kemijskih izvora električne energije. Uvodno poglavlje definira značenje baterije kao kemijskog izvora električne energije, razliku između baterije i članka te širok spektar primjena istih. Drugo poglavlje donosi opis, povijest nastanka baterije, te općenitu podjelu na primarne i sekundarne kemijske izvore električne energije. Također definira pojmove elektrodnog potencijala i električne polarizacije. U trećem poglavlju klasificirani i opisani su primarni kemijski izvori električne energije, počevši od najstarijih i tehnološki najjednostavnijih članaka (Voltin, Westonov), pa sve do tehnološki modernijih živinih, alkalnih i srebrnih baterija. Četvrto poglavlje donosi podjelu, opis i primjenu sekundarnih kemijskih izvora električne energije, kao druge velike i važne skupine kemijskih izvora, koje danas imaju vrlo veliko područje primjene. Posljednje peto poglavlje donosi uvid u neke suvremenije tehnologije, koje se sve više istražuju i napreduju, kao moguće nasljednike dosadašnjih izvora. Iznesen je sažet opis tehnologija budućnosti kao što su superkondezatori, gorivne ćelije te nuklearne baterije.

Abstract: U ovom završnom radu, na osnovi dostupne literature, sistematizirani su najčešće korištene metode za procjenu geoelektričnih značajki tla. Ukratko su opisane mjerne metode i metode interpretacije rezultata mjerenja. Nakon čega pomoću programskog paketa EarthModel interpretirani su rezultati mjerenja prividne otporosti tla kod geoelektričnog sondiranja. U prvom poglavlju dan je kratki uvod gdje su nabrojeni osnovni geoelektrični parametri tla. Nakon čega se nabroje korištene metode za procjenu geoelektričnih značajki tla te razlog primjene. U drugom poglavlju opisana je metoda geoelektričnog sondiranja, mjerenjem pomoću Wennerove i Schlumbergerove metode te način mjerenja i određivanja prividne otpornosti iz izmjerenih podataka. U trećem poglavlju je kratko opisana metoda površinske impedancije te način mjerenja polja i impedancije tla. Četvrto poglavlje se odnosi na metodu širenja valova, način računanja impedancije površine i primjene u bušotinama odnosno pod zemljom. U petom poglavlju opisana je metoda zakretanja valova, tehnike mjerenja te jednadžbe zakretanja vala. U šestom poglavlju je opisana metoda impedancije sonde odnosno osnovne metode za mjerenje električna svojstva tla, način određivanja ulazne admitancije prijenosnog voda te električne parametre tla. Nakon toga objašnjene su tehnike mjerenja i primjene u bušotinama. U sedmom poglavlju opisana je metoda uzajamne impedancije, dane su osnovne strukture antena te način proračuna uzajamne impedancije za pojedinu strukturu. Nakon toga opisani su tehnike mjerenja i metode u bušotinama odnosno pod zemljom. Osmo poglavlje opisuje prijelazne elektromagnetske metode te način proračuna vodljivosti tla te je opisana impulsna metoda mjerenja. U devetom poglavlju je opisana metoda reflektonometrije u vremenskom području, način izvršenja, tehnike mjerenja te proračun za impedanciju i koeficijent refleksije. Deseto poglavlje opisuje mjerenje otpornosti u laboratoriju, način izvršenja i određivanja prividne otpornosti tla. Jedanaesto poglavlje opisuje metodu kapacitivnosti, način izvršenja i postupak za određivanje dielektričnost tla. U dvanaestom poglavlju je dana teorijska podloga za interpretaciju rezultate mjerenja prividne otpornosti pomoću programskog paketa EarthModel, nakon čega je dan primjer interpretacije zadatka u programskom paketu EarthModel.

Abstract: U ovom završnom radu, na osnovi dostupne literature, ukratko su sagledani različiti aspekti kvalitete električne energije, a posebna pažnja je posvećena utjecaju značajki uzemljivačkog sustava na kvalitetu električne energije. Električna energija je roba s kojom se trguje na otvorenom tržištu, a koja mora ispunjavati zadane kriterije kvalitete. Stoga je glavnina ovog rada posvećena osnovnim značajkama kvalitete električne energije, osnovama sustava uzemljenja i načinima mjerenja samih smetnji tako i same kvalitete električne energije. U drugom poglavlju, osim pojma kvalitete električne energije, opisane su neke od normi vezanih za kvalitetu, odnosno svrha i obilježje tih normi. Treće poglavlje se odnosi na značajke kvalitete električne energije. Tu je dan detaljan opis obilježja svih parametara. U četvrtom poglavlju, obrađen je utjecaj sustava uzemljenja na kvalitetu električne energije budući da sustav uzemljenja i način uzemljenja imaju velik utjecaj na kvalitetu električne energije. U petom poglavlju, obrađeni su načini mjerenja kvalitete električne enrgije, uz opis mogućnosti postojećih uređaja za mjerenje kvalitete električne enrgije. Nadzor kvalitete električne energije zahtijeva posebno razvijene metode za izračun značajki kvalitete električne energije i jasno definirane granice tih značajki za usporedbu s izmjerenim vrijednostima. U istom poglavlju, opisani su neki od načina praćenja kvalitete električne energije pomoću novijih uređaja kao što je npr. FLUKE 435.

Abstract: U uvodnom poglavlju se govori o važećim normama IEC/EN 62305. To su norme iz područja zaštite od udara munje. U trećem poglavlju riječ je o izvorima šteta s obzirom na mjesto udara munje, vrstama šteta i gubicima. Nadalje u četvrtom poglavlju opisan je rizik, vrste rizika te upravljanje rizikom na osnovu njegovih sastavnica. Odluka o potrebi zaštite provodi se na osnovu postojećih normi. Odabiru se optimalne zaštitne mjere s obzirom na tehničke i ekonomske aspekte. Peto poglavlje se bavi projektiranjem sustava zaštite od udara munje gdje su navedene metode za projektiranje sustava hvataljki, odvoda i uzemljenja. Navedene su tri metode sustava hvataljki: metoda kotrljajuće kugle, metoda zaštitnog kuta, metoda mreže vodiča. U pokaznom primjeru je korištena metoda mreže vodiča. Kod projektiranja sustava odvoda spomenuti su prirodni odvodi te mjerni spoj. U projektiranju uzemljivačkog sustava postoji sustav tipa A te sustav tipa B. Primjer objekta sa zaštitom od udara munje je u šestom poglavlju. Navedeni su svi podaci koji služe kao kriterij pri odabiru vrste zaštite. Izvršen je proračun zaštite od udara munje za auto-mehaničarsku radionicu.

Abstract: U uvodnom dijelu definirali smo prenapone. Prenapone na uređajima smatramo neželjenim i opasnim pojavama jer ugrožavaju sigurnost osoblja, oštećuju ili potpuno uništavaju uređaje i uzrokuju neispravan rad uređaja. Uređaj možemo efikasno zaštititi od prenapona ako dobro poznajemo karakteristike prenapona. Jedna od osnovnih karakteristika prenapona je mjesto i način nastanka prenapona, odnosno izvor prenapona. Prenaponi na NN instalaciji nastaju: izravnim udarima munje, neizravnim udarima munje, ukapčanjem i iskapčanjem u EES-u, ukapčanjem i iskapčanjem u samim NN instalacijama itd. Poznavajući izvor prenapona prokjektiramo sustav za zaštitu od munje i prenapona. Zadaća prenaponske zaštite je da sav višak energije uzrokovan prenaponom u što kraćem vremenu provede mimo štićene opreme do uzemljivačkog sustava. Osim elektroenergetskih karakteristika odvodnika, i brzina odziva je bitna značajka za odabir zaštite. Budući da brzi zaštitni elementi ne mogu zadovoljiti energetske uvjete, pribjegava se višestupanjskoj zaštiti i pri tome se koriste kombinacije brzih i sporijih, ali energetski povoljnijih zaštitnih elemenata. Na kraju smo odredili način izbora odgovarajućeg uređaja prenaponske zaštite za niskonaponske sustave koji je zasnovan na probabilističkom pristupu.