Sähkövoimatekniikka (5 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Esitetty Moodlessa

Tavoitteet

Opintojaksossa tutustutaan Suomen sähköenergian käyttöön ja tuotantoon, sähkönsiirto- ja jakeluverkkoon, sähkökojeisiin, sähkökojeistoihin, sähkökoneisiin ja eri sähkön käyttötapoihin. Opiskelija tuntee sähköistyksen komponenttien käyttötarkoitukset ja komponenttien keskeisiä ominaisuuksia sekä niiden sijaiskytkennät. Opiskelija tuntee komponenttienmateriliaaleja ja niiden kierrätettävyyden.Opiskelija osaa soveltaa kolmivaiheverkon laskentamenetelmiä yksinkertaiseen käytännön sähköpiirien laskentaan ja todentaa sähkövoimatekniikan suureita ja ilmiöitä käytännön mittauksilla laboratoriotiloissa.
must-know: Opiskelija tuntee Suomen sähkönjakeluverkon rakenteen, sähköntuotantotavat, keskeiset kojeet ja kojeistot ja sähkökäyttöjen rakenteet. Opiskelija tuntee symmetrisen kolmivaiheisen järjestelmän ja tietää kolmivaihejärjestelmän virrat, jännitteet ja tehot sekä osaa ratkaista suureisiin liittyviä laskuja ja osaa tehdä käytännön mittauksia. Opiskelija tuntee sähköverkon komponenttien dokumentaation, komponenttien piirrosmerkit ja yksinkertaiset sijaiskytkennät. Opiskelija tuntee muuntajien ominaisuudet sekä kytkentä- ja käyttötavat. Opiskelija osaa tehdä laboratoriossa kytkennät ja mittaukset ohjeistuksen avulla ja laatia työselostuksen.
should-know: Opiskelija tuntee pohjoismaisen yhteiskäyttöverkon Nordel, sähkömarkkinoiden perustoiminnan ja Suomen kantaverkkoyhtiön toiminnan. Opiskelija osaa lukea sähkönjakelun yleis- ja pääkaavioita sekä tuntee piirikaavioiden piirrosmerkit ja tunnistaa niiden esitystavat. Opiskelija osaa lukea käytännön harjoitusten laitteistojen kaavioita ja dokumentaatiota, laatia niiden perusteella kytkennät ja valita sopivat mittauslaitteet sekä tehdä mittauspöytäkirjan, analysoida tuloksia ja laatia työselostuksen. Opiskelija osaa havainnoida mittausten ja laskelmien oikeellisuutta, tarkkuutta ja syitä virheisiin.
nice-to know: Opiskelija tietää uusiutuvien ja vaihtoehtoisten sähköntuotantotapojen merkityksen energiataloudellisista lähtökohdista, elinkaariajaattelunja kiertotaouden sähköalalla. Opiskelija tuntee eri sähkökojeiden ja sähkönkäyttölaitteiden ominaisuuksia ja vaikutuksia sähköverkon kannalta.

Sisältö

Suomen sähköenergian käyttö ja tuotanto, sähkönsiirto- ja jakeluverkko, sähkökojeet ja -kojeistot, sähkökoneet ja sähkön käyttötavat. Kolmevaihejärjestelmien virrat, jännitteet ja tehot ja niiden laskenta, käytännön kytkennät ja mittaukset.
Sähköverkon komponenttien dokumentaatio, komponenttien piirrosmerkit ja sijaiskytkennät,verkon pää-, jakelu- ja piirikaaviot, 1- ja 3- vaihemuuntajien ominaisuudet sekä kytkentä- ja käyttötavat. Laboratoriossa tehtävät käytännön kytkennät ja mittaukset, mittalaitteiden valinta ja niiden käyttö, tulosten luotettavuuden arviointi ja työselostusten laadinta ohjeistuksen mukaisesti.
Pohjoismaisen yhteiskäyttöverkko Nordel, sähkömarkkinoiden perustoiminta ja Suomen kantaverkkoyhtiön toiminta.
Energiatehokkuus, uusiutuvat ja vaihtoehtoiset sähköntuotantotavat sekä eri sähköntuotantotapojen verkkovaikutukset,kestävä kehitys sähköteknisissä järjestelmissä.

Aika ja paikka

Kosmos Tietokatu 1, laboratoriotyöt, AC-luennot verkossa

Oppimateriaalit

Hietalahti Lauri, Sähkövoimatekniikan perusteet. 2013. Amk-Kustannus Oy, Tammertekniikka.
Luentomonisteet, opettajan laatimat oppimismateriaalit, laboratoriotyöohjeet, laitevalmistajien nettisivut ja muu opintokokonaisuutta täydentävä jaettava materiaali.

Opetusmenetelmät

AC-luennot, laboratoriotyöt ja tietoiskut, opiskelu ohjatusti ja osittain itsenäisesti tehtävien avulla. Kontaktiluennot ja Moodlen oppimisympäristö, opetusvideot, käytännön harjoitukset, oppimistehtävät ja laboratoriotyöt, yksilötason harjoitustehtävät ja ryhmätehtävät, verkko-opetusympäristöjen hyödyntäminen oppimistehtävien ja harjoitustehtävien teossa.

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

Opintojakso antaa sähkövoimatekniikan perustietoja ja valmentaa opiskelijaa siten alan työharjoitteluun sekä tarjoaa mahdollisuuden alan toimijoihin tutustumisen kautta hankkia kesäharjoittelupaikka.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Moodletentti 16.4.2021, tarkempi ohjeistus Moodlessa

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

5op vastaa 133h opiskelijan työtä. Itsenäinen opiskelu, tehtävät ja laboratoriotöiden työselostusten teoreettinen osuus sisältyvät itsenäisen opikleun osuuteen.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Tyydyttävä (1)
Opiskelija tunnistaa sähkö- ja sähkövoimatekniikan peruskäsitteitä, komponentteja ja mittalaitteita. Opiskelija osallistuu laboratoriotöihin, tekee kytkentöjä, mittauksia, laskuharjoituksia ja oppimistehtäviä ohjaajan opastuksella. Sähkövoimatekniikan suureiden, laskentakaavojen ja tulosten käsittely on vielä hapuilevaa. Tulokset ja tekemisen laatu täyttävät vain asetetut minimivaatimukset. Kytkennät, mittaukset ja laskutoimitukset tuottavat opiskelijalle vaikeuksia. Lopputuloksissa on selkeitä virheitä ja puutteita. Opiskelija kuvaa tekemistään lähinnä arkikielen käsittein. Laskurutiinit ovat vielä hapuilevia. Ajankäyttö on hallitsematonta.
Tyydyttävä (2)
Opiskelija tuntee sähkö- ja sähkövoimatekniikan peruslait ja -komponentteja. Opiskelija tekee mittauksia, laskuharjoituksia ja oppimistehtäviä osin itsenäisesti. Tulokset ja tekemisen laatu täyttävät työlle asetetut minimivaatimukset. Komponenttien tunnistamisessa ja toiminnan ymmärtämisessä on puutteita. Oppimistuotoksissa on vielä laskuvirheitä ja muita puutteita. Opiskelija pyrkii kuitenkin kuvaamaan tekemistään sähkötekniikan käsittein. Ajankäyttö on suunnittelematonta.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Hyvä (3)
Opiskelija tuntee sähkö- sähkövoimatekniikan peruslait ja komponentteja sekä niiden toimintaa. Opiskelija osaa tehdä yksinkertaisia kytkentöjä. Opiskelija pystyy suoriutumaan laskuharjoituksista, laboratoriotöistä ja raportoinnista lähes itsenäisesti. Opiskelija osaa hyödyntää matematiikkaa sähkövoimatekniikan laitteiden laskennassa. Tulokset ja tekeminen ovat pääosin laadukasta. Tulosten raportointi on lähes virheetöntä ja etenee loogisesti. Ajankäyttö on pääosin hallinnassa.
Hyvä (4)
Opiskelija osaa tehdä itsenäisesti sähkökomponenttien kytkentöjä annetun dokumentaation avulla. Opiskelija ymmärtää komponenttien merkinnät, dokumentaation ja osaa niiden perusteella muodostaa itsenäisesti virtapiiriyhtälöitä ja ratkaista niitä. Opiskelija osaa itsenäisesti työskennellä valvonnan alaisena laboratoriossa. Tulokset ja tekeminen ovat laadukasta. Tulosten esittäminen on loogista, perustelevaa ja hyvin ilmaistua. Ajankäyttö on hallinnassa.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Kiitettävä (5)
Opiskelija osaa tehdä kytkentöjä ja mittauksia dokumenttien ja ohjauksen avulla. Opiskelija osaa valita oikeat mittalaitteet tehtävään kytkentään. Tulokset ja tekeminen ovat hyvlatuista. Tulosten raportointi on asioita perustelevaa ja arvioivaa ammatti- ja asiakieltä. Ajankäyttö on suunnitelmallista.

Esitietovaatimukset

NULL