EET Lernfragen

Geben Sie für die nachfolgenden Kennziffern aktuelle Werte an:
•1 t SKE entspricht wie viel kWh?
•Jahreshöchstlast im öffentlichen Stromversorgungsnetz in Deutschland
•jährlicher Primärenergiebedarf Deutschlands in t SKE
•jährlicher Primärenergiebedarf weltweit in t SKE

Wie ist etwa das Verhältnis des Verbrauchs von Primär- zu Sekundär- zu Nutzenergie in Deutschland?

Was versteht man unter Ressourcen, Reserven und der Reichweite der Rohstoffe?

Welchen prozentualen Anteil hat die elektrische Energie am gesamten Energieverbrauch in Industrielän-
dern?

Welche Vorteile haben Drehstromsysteme gegenüber einphasigen Wechselstromsystemen? (Nennen Sie
zwei Vorteile.)

Warum erfolgt die Übertragung elektrischer Energie bei hohen Spannungen?

Nennen Sie die typischen Nennspannungen der verschiedenen Spannungsebenen des Elektrizitätsversor-
gungssystems in Deutschland.

Welche Vorteile bietet der nationale und internationale Verbundbetrieb? (Nennen Sie 3 Vorteile)

Skizzieren Sie den schematischen Aufbau eines konventionellen Dampfkraftwerks (Grundschaltplan)

Was wird in Zusammenhang mit thermischen Kraftwerken als Kraftwerksblock bezeichnet?

Was versteht man unter dem Maschinensatz eines Kraftwerks?

Erläutern Sie den Unterschied zwischen einem Kernkraftwerk mit Siede- bzw. Druckwasserreaktor.

Was versteht man unter einem GuD-Kraftwerk? Welchen Wirkungsgrad erreichen GuD-Kraftwerke?

Was versteht man unter Kraft-Wärme-Kopplung? Welchen Gesamtwirkungsgrad erreichen solche Kraft-
werke?

Nennen Sie drei Turbinentypen für Wasserkraftwerke und ihre Einsatzbereiche (Fallhöhe). Welcher Tur-
binentyp ist auch für Pumpbetrieb geeignet?

Kann man durch einen Windpark mit 300 MW Bemessungsleistung ein konventionelles Kraftwerk gleicher
Leistung ersetzen? Begründen Sie Ihre Aussage.

Benennen Sie drei Leistungsbereiche, die den Einsatz und die Ausnutzungsdauer von Kraftwerken charak-
terisieren. Ordnen Sie jedem Leistungsbereich einen geeigneten Kraftwerkstyp zu.

Skizzieren Sie eine typische Tages-Lastganglinie des Bedarfs an elektrischer Leistung in Deutschland und
konstruieren Sie daraus die zugehörige Tages-Dauerlinie.
Welcher Zusammenhang besteht zwischen Nennbetriebsdauer T n , Ausnutzungsdauer T a , Benutzungsdauer
T ben , maximaler und mittlerer Last P max bzw. P mittel

Wie ist der Effektivwert einer periodisch veränderlichen Größe x(t) mit der Periodendauer T definiert?
Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem Effektivwert und dem Scheitelwert speziell bei sinusförmi-
gen Größen?

Wie ist der Phasenverschiebungswinkel zwischen Strom und Spannung definiert?

Welche Funktion hat der Drehoperator a und wie ist er im symmetrischen Drehstromsystem definiert?

In welchem Verhältnis stehen die Beträge der Strangströme eines Verbrauchers in Dreieckschaltung I zu
den Außenleiterströmen I L ?

Vergleichen Sie Stern- und Dreieckschaltugn eines symmetrischen ohmschen Verbrauchers im Drehstrohm-
system:
• Wie ist das Verhältnis der Leistungsaufnahme bei gleichen Lastwiderständen?
• In welchem Verhältnis müssen die Lastwiderstände stehen, damit gleiche Leistung aufgenommen
wird?

Wie ist in einem einphasigen Wechselstromsystem die Schein-, Wirk- und Blindleistung definiert und mit
welchen Einheiten werden sie bezeichnet?

Geben Sie die Formeln für die Berechnung der Schein-, Wirk- und Blindleistung in einem symmetrischen
Drehstromsystem an.

Welche Verluste treten beim Betrieb von technischen Transformatoren auf und wodurch werden sie ver-
ursacht?

Ein Transformator arbeite als Netzkuppeltransformator zwischen dem Höchstspannungsnetz und dem
Hochspannungsnetz mit den jeweiligen Nennspannungen 380 kV und 110 kV. Zeichnen Sie das vereinfachte
einphasige Ersatzschaltbild eines technischen Drehstromtransformators bei Betrieb mit Bemessungsstrom.
Beschriften und benennen Sie die einzelnen Bestandteile des Ersatzschaltbildes und zeichnen Sie die an
den Klemmen des Ersatzschaltbildes wirksamen Spannungen ein.

Beschreiben Sie in Stichworten, wie die Kurzschlussspannung eines Transformators ermittelt wird.

Zeichnen Sie für eine Gleichstromnebenschlussmaschine das Ersatzschaltbild für den stationären Betrieb
und geben Sie die Gleichung für den Zusammenhang zwischen Drehzahl, Drehmoment und Klemmenspan-
nung an. Leiten Sie daraus ab, durch welche Maßnahmen die Leerlaufdrehzahl und das Anlaufmoment
wie beeinflusst werden können.

Zeichnen Sie für die Gleichstromreihenschlussmaschine die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie. Was ge-
schieht, wenn eine Gleichstromreihenschlussmaschine ohne mechanische Last an das Netz geschaltet wird?

Was versteht man unter einem „Drehfeld“ im Zusammenhang mit elektrischen Maschinen?

Welche zwei Arten von Synchronmaschinen kann man hinsichtlich der Bauert unterscheiden und wo werden
diese jeweils bevorzugt eingesetzt?

Zeichnen Sie das einphasige Ersatzschaltbild einer Synchronmaschine für den stationären Betrieb.

Was versteht man unter einer über- bzw. untererregten Synchronmaschine? Wie wirken diese jeweils am
Netz?

Zeichnen Sie ein Zeigerdiagramm (Spannungs- und Stromzeiger) einer ohmsch-kapazitiv belasteten Syn-
chronmaschine im Erzeugerzählpfeilsystem (EZS).

Wie werden bei einer Synchronmaschine die Blindleistungsabgabe und die Wirkleistungsabgabe einge-
stellt?

Zeichnen Sie die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie einer Synchronmaschine. Was sagt diese aus?

Mit welcher Drehzahl n dreht sich ein Synchrongenerator mit der Polpaarzahl p = 5 im 50 Hz-
Drehstromnetz?

Warum weicht die Drehzahl einer Asynchronmaschine im Normalbetrieb von der synchronen Drehzahl
ab?

Zeichnen Sie die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie einer Asynchronmaschine, tragen Sie die charakteristi-
schen Kenngrößen ein und benennen Sie diese.

Wie ist der Schlupf einer Asynchronmaschine definiert? Geben Sie die Formel für die Definition des Schlupfs
und benennen Sie die verwendeten Formelzeichen.

Welchen Einfluss haben bei einer Asynchronmaschine die Klemmenspannung und deren Frequenz auf die
Drehzahl und das maximal zur Verfügung stehende Drehmoment im stationären Betrieb?

Was muss beachtet werden wenn eine Asynchronmaschine oberhalb ihrer Bemessungsfrequenz betrieben
wird und wie verändert sich dabei die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie? Wie nennt man diesen Bereich?

Wie sind üblicherweise die Leiterseile von Hochspannungsfreileitungen aufgebaut (Begründung)?

Weshalb verwendet man für Hochspannungsfreileitungen Bündelleiter?

Was versteht man im Zusammenhang mit den elektrischen Kenngrößen einer Leitung unter den Leitungs-
belägen? Nennen Sie drei Leitungsbeläge.

Wie errechnen sich der Betriebswellenwiderstand Z w und die Phasenkonstante einer verlustlosen Leitung
aus den Leitungsbelägen?

Nennen Sie für eine verlustlose 110-kV-Freileitung die Richtwerte für die längenbezogene Betriebsreaktanz,
die längenbezogene Betriebsadmittanz und den Betriebswellenwiderstand.

Wie ist die natürliche Leistung einer Drehstromleitung definiert? Was kennzeichnet diesen Betriebszu-
stand?

Zeichnen Sie in der komplexen Ebene die Zeiger der Spannungen und Ströme jeweils am Anfang und am
Ende einer Leitung im natürlichen Betrieb.

Was geschieht, wenn über eine Leitung P 2 < P nat (oder P 2 > P nat ) übertragen wird? Wie kann man dem
entgegenwirken? Nennen Sie Vor- und Nachteile der beiden möglichen Maßnahmen.

Für welche Anwendungen werden HGÜ-Anlagen eingesetzt? Worin liegen jeweils die Vorteile?

Welche Kriterien bestimmen die Auswahl der Netzstruktur von Energieversorgungsnetzen?

Nennen Sie die 4 typischen Netzstrukturen von elektrischen Energieversorgungsnetzen.

Skizzieren Sie die Schaltung für einen typischen Abzweig in einer Schaltanlage mit Doppelsammelschiene
und benennen Sie die Betriebsmittel.

Welche Aufgabe haben Trennschalter und welche Aufgabe haben Leistungsschalter in Schaltanlagen?

Erläutern Sie die Begriffe Isolation, Isolierung und Isolator.

Skizzieren Sie den Verlauf der elektrischen Feldstärke zwischen den Elektroden eines homogenen und eines
inhomogenen elektrischen Feldes?

Wodurch unterscheidet sich ein schwach inhomogenes von einem stark inhomogenen elektrischen Feld?

Wie ist der Homogenitätsgrad eines elektrischen Feldes definiert?

Wie groß ist die innere elektrische Festigkeit von Luft bei atmosphärischen Bedingungen?

Erläutern Sie den Unterschied zwischen einem Durchschlag und einem Überschlag am Beispiel eines Iso-
lators (Skizze oder Stichworte).

Wie hoch ist der Richtwert für den mittleren spezifischen Spannungsbedarf für den Durchschlag (Streamer-
entladung) einer Stab-Platte-Anordnung bei positiver und bei negativer Polarität an der Stabelektrode?

Was versteht man unter einem Kriechweg?

Was versteht man unter einer selbstheilenden Isolierung?

Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf einer Blitzstoßspannung, tragen Sie die Kennwerte ein und geben Sie
deren Werte für die genormte Blitzstoßspannung an.

Skizzieren Sie eine Schaltung zur Erzeugung von Blitzstoßspannungen.

Skizzieren Sie eine Schaltung zur Erzeugung stationärer Lichtbogen mit Gleichspannung. Erläutern Sie
mittels der entsprechenden Kennlinien den stabilen Arbeitspunkt eines stationären Gleichstromlichtbo-
gens.

Beschreiben Sie das Prinzip einen Gleichstromlichtbogen zu löschen und nennen Sie drei Methoden.

Aus welchen Komponenten besteht ein komplettes Antriebssystem?

Was sagt die thermische Klasse einer elektrischen Maschine aus?

Weshalb definiert man für elektrische Maschinen verschiedene Betriebsarten (S1 - S10)?

Stellen Sie die Unterschiede der Betriebsarten S1, S2 und S3 anhand einer Skizze des zeitlichen Verlaufs
der Belastung und der Übertemperatur dar.

Was versteht man unter einem Stellglied?

In welche drei für die Energietechnik wesentlichen Gruppen kann man elektronische Schalter einteilen.
Welche grafischen Symbole werden dafür in Schaltplänen verwendet? Nennen Sie je ein elektronisches
Bauelement als Beispiel.

Nennen Sie die 4 Grundtypen von Stromrichtern, und zeichnen Sie die Richtung der Energieflüsse zwischen
den jeweils beteiligten Energiesystemen.

Zeichnen Sie den Schaltplan einer Einweggleichrichterschaltung mit ohmscher Last und skizzieren Sie die
prinzipiellen Spannungsverläufe, wenn für die Schaltung die folgenden elektronischen Ventile verwendet
werden: Diode, Thyristor mit Steuerwinkel 30 .

Skizzieren Sie die Grundschaltung eines Tiefsetzstellers für ohmsch-induktive Lasten. Welche grundsätz-
lichen Steuerverfahren gibt es?

Von welchen zwei Faktoren hängt bei gegebenem Stromweg durch den menschlichen Körper die Gefahr
für Personen hauptsächlich ab?

Wo liegt die vereinbarte Grenze der Berührungsspannung bei Wechsel- und Gleichspannung nach DIN
VDE 01000 und welcher Körperwiderstand wird bei der Bestimmung angesetzt?

Was versteht man unter dem Basisschutz? Nennen Sie 3 Beispiele für die Realisierung von Basisschutz.

Erläutern Sie die Funktion eines Fehlerstromschutzschalters.

Zeichnen Sie eine Skizze des Druckwasserreaktors.

Zeichnen Sie eine Skizze des Siedewasserreaktors.

Zeichnen Sie eine Skizze des GuD Kraftwerks.

Zeichnen Sie eine Skizze des KWK-Kraftwerks.

Zeichnen Sie eine Skizze eines Solarthermischen Kraftwerks.

Zeichnen Sie eine Skizze eines Photovoltaik-Moduls.

Zeichnen Sie den Aufbau einer Brennstoffzelle.