close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1712.Переходные процессы в электроэнергетических системах учеб.-метод. пособие по спец. 140205

код для вставкиСкачать
A-PDF Black/White DEMO : Purchase from www.A-PDF.com to remove the watermark
Министерство образования и науки Российской Федерации
Сибирский федеральный университет
ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ
В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Учебно-методическое пособие
Электронное издание
Красноярск
СФУ
2012
УДК 621.31.018.782.3(07)
ББК 31.27я73
П273
Составитель: А.Э. Бобров, А.М. Дяков.
П273 Переходные процессы в электроэнергетических системах: учебнометодическое пособие [Электронный ресурс] / сост. А.Э. Бобров, А.М.
Дяков. – Электрон. дан. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – Систем.
требования: PC не ниже класса Pentium I; 128 Mb RAM; Windows 98/XP/7;
Adobe Reader V8.0 и выше. – Загл. с экрана.
В учебно-методическом пособии представлены трехфазные и несимметричные короткие замыкания в электроэнергетических системах, переходные процессы в
синхронной машине, статическая и динамическая устойчивость, а также мероприятия по улучшению устойчивости электроэнергетических систем.
Предназначено для студентов заочного обучения специальностей 140205.65
«Электроэнергетические системы и сети», 140211.65 «Электроснабжение»
УДК 621.31.018.782.3(07)
ББК 31.27я73
© Сибирский
Федеральный
университет, 2012
Учебное издание
Подготовлено к публикации редакционно-издательским
отделом БИК СФУ
Подписано в свет 17.05.2012 г. Заказ 6849.
Тиражируется на машиночитаемых носителях.
Редакционно-издательский отдел
Библиотечно-издательского комплекса
Сибирского федерального университета
660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79
Тел/факс (391)206-21-49. E-mail rio@sfu-kras.ru
http://rio.sfu-kras.ru
2
ВВЕДЕНИЕ
Учебная дисциплина «Переходные процессы в электроэнергетических
системах» является одной из профилирующих для электроэнергетических специальностей и специализаций.
Изучение переходных процессов основывается на знании математики, основ электротехники, теоретической механики и ряда специальных дисциплин,
изучающих режимы отдельных элементов системы, − электрических машин,
электрических станций, электрических сетей и др.
Для настоящей дисциплины существенно то, что процессы, происходящие во взаимосвязанных элементах электроэнергетических систем, изучаются
как единое цело. Особенностям и качественно новым свойствам, появляющимся при количественном изменении (объединении большого числа элементов в
единую систему), посвящена данная дисциплина. Она является основой специальных курсов электроэнергетических систем, дальних электропередач, релейной защиты, автоматизации электроэнергетических систем и ряда других.
Электроэнергетическая система (ЭЭС) − это находящееся в данный момент в работе электрооборудование энергосистемы и приёмников электрической энергии, объединённое общим режимом и рассматриваемое как единое целое в отношении протекающих в нём физических процессов (ГОСТ 21027-75).
Энергосистема – это совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режимов и непрерывных процессов производства, преобразования и распределения электрической энергии и тепла при общем управлении этим режимом.
Переходный процесс вызывается изменением электромагнитного состояния элементов системы (в основе лежит изменение электрического сопротивления), а также нарушением баланса между электромагнитным и механическим
моментами на валу вращающейся машины. При этом переходный процесс характеризуется электромагнитными и механическими (отклонение скорости
вращения машины относительно исходной) изменениями в системе, которые
взаимно связаны и по существу представляют единое целое. Однако вследствие
большой механической инерции вращающихся машин, измеряемой секундами,
начальная стадия переходного процесса характеризуется преимущественно
электромагнитными изменениями режима, длительность которых составляет
доли секунды.
Таким образом, на начальной стадии целесообразно рассматривать только
одну сторону переходного процесса, а именно явления электромагнитного характера. В соответствии с этим данная дисциплина разбита на две части. В первой из них рассматриваются электромагнитные переходные процессы (9 семестр), а во второй – совместно электромагнитные и механические, т. е. электромеханические переходные процессы (10 семестр).
3
План учебного процесса студентов 5 курса электроэнергетических специальностей заочной формы обучения представлен в табл. 1.
Таблица 1
устан.
лекция +
лекции
лаб.
работы
практич.
занятия
Самост.
работа
Итоговая
аттестация
Всегоауд.
часов
Курсоваяработа
Установочнаялекция,
8 семестр
Контрольнаяраб
ота
Числочасовна
семестр
Обязательнаяработастудента
Изних
Семестр
1400211.65
140205.65
Специальность
План учебного процесса
9
180
1
23
9
10
4
156
2
1
экз.
10
180
−
24
1+11
─
12
156
1
1
экз.
9
88
1
15
6
4
4
72
2
─
экз.
10
92
−
16
1+7
4
4
76
1
1
зач.
Выдача заданий на курсовую и контрольные работы осуществляется во
время установочной сессии в 8 и 9 семестрах.
Материал заданий изложен в разделах 1 и 2.
1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ
1.1. Введение в учение об электромагнитных переходных процессах
в электроэнергетических системах
1.1.1. Программа
Содержание и назначение первой части курса. Основные понятия и определения. Классификация электромагнитных переходных процессов. Допущения, принимаемые при исследованиях и в практических расчётах электромагнитных переходных процессов.
Система относительных единиц и её применение для магнитосвязанных
цепей. Составление схемы замещения и выражение её элементов в именованных и относительных единицах. Точный и приближенный учёт коэффициентов
трансформации. Использование различных способов расчёта линейных электрических цепей.
[2, С.12−58; 3, С. 10−52; 4, С. 7−13, 53−70; 6, С. 4−7]
4
1.1.2. Методические указания
При изучении электромагнитных переходных процессов будут рассмотрены только простейшие виды короткого замыкания. При этом предполагается,
что повреждение произошло в каком-либо одном месте трёхфазной цепи. Практически для целей релейной защиты приходится исследовать и более сложные
случаи.
Обычно при расчётах режимов короткого замыкания для упрощения задачи предполагается, что генераторы, от которых питается короткозамкнутая
цепь, находятся в режиме чисто реактивной нагрузки и вращаются синхронно
(без качаний) и синфазно (без взаимного сдвига роторов по фазе). В практике
случаются и более сложные случаи.
Если нормальные эксплуатационные режимы работы электроэнергетических систем в основном определяются нагрузками потребителей электрической
энергии, то режимы короткого замыкания определяются параметрами сети, связывающей источники питания с местом короткого замыкания, действием устройств автоматического управления и регулирования.
Допущения, принимаемые в практических исследованиях и расчётах переходных процессов, обусловлены необходимостью упрощать решение поставленных задач. В зависимости от конкретных условий исследований и расчётов
применяются определенные допущения. Не всегда можно, например, пренебречь влиянием активных сопротивлений участков цепи (кабельные сети, воздушные линии со стальными проводами, влияние электрической дуги и т. д.).
Наоборот, в некоторых случаях расчёт можно вести даже без учёта явлений,
протекающих в синхронных генераторах, предполагая постоянство действующего значения напряжения в некотором месте рассматриваемой цепи.
Наибольшие трудности встречаются при расчётах режимов несимметричного короткого замыкания (КЗ) для релейной защиты, когда требуется знать
значения токов и напряжений в отдельных ветвях сложной схемы в максимальном и минимальном режимах (по количеству работающих элементов системы).
Для проверки по условиям КЗ работы электрических аппаратов и токоведущих
цепей распределительных устройств, как правило, можно ограничиться лишь
приближенными расчётами величины тока в месте КЗ.
Расчёты переходных режимов обычно проводят в относительных единицах при базисных условиях. В качестве базисной мощности в сложных сетях
следует принимать 100 или 1000 МВ·А. В простейших схемах за базисную
мощность рекомендуется принимать полную номинальную мощность источника питания (генератора или трансформатора, автотрансформатора).
Необходимо четко разграничивать выбор основной ступени, к которой
приводятся все сопротивления в именованных единицах, и базисные напряжения на всех ступенях при расчётах в относительных единицах.
5
При преобразовании схем замещения рекомендуется объединить точки
равного потенциала, разрезание замкнутой конфигурации сети по узлу примыкания источника с постоянным напряжением на его выводах, что позволяет
значительно упростить все расчёты.
1.1.3. Вопросы для самопроверки
1. От чего зависит точность результатов расчёта режима короткогозамыкания?
2. Почему в случае применения системы относительных единиц результат
расчёта режима короткого замыкания не зависит от выбора базисных условий,
хотя в процессе расчёта численные значения величин получаются различными
при различных базисных условиях?
3. Какие замыкания называют металлическими?
4. Перечислите основные виды коротких замыканий в электроэнергетических системах?
5. Что называется поперечной и продольной несимметрией?
6. Каковы последствия коротких замыканий в электроэнергетических
системах?
7. Каково назначение расчёта переходных электромагнитных процессов?
8. Основные допущения, принимаемые для расчётов токов короткого замыкания?
9. Как изменится относительное сопротивление линии, если её со ступени
с расчётным напряжением 230 кВ переключить на ступень с расчётным напряжением 115 кВ?
10. С какой целью магнитосвязанные цепи представляют схемой замещения?
11. На чём основано составление приближенной схемы замещения?
12. Почему принцип наложения применяется только к расчёту линейных
электрических цепей?
1.2. Электромагнитные переходные процессы
при сохранении симметрии трёхфазной цепи
1.2.1. Программа
Переходный процесс при симметричном нарушении режима трёхфазной
электрической цепи, питаемой источником синусоидального напряжения постоянной частоты и амплитуды. Изменение свободных составляющих токов и
напряжений. Характер изменения тока и напряжения во времени. Определение
максимальных мгновенных и действующих значений.
Основные характеристики и параметры синхронной машины для симметричного установившегося режима. Влияние явнополюсности ротора. Влияние
6
нагрузки и приближенный учёт её. Практический расчёт установившегося тока
трёхфазного короткого замыкания при отсутствии автоматического регулировании возбуждения (АРВ). Влияние и учёт действия АРВ. Критическая реактивность и критический ток. Практический расчёт установившегося режима короткого замыкания при нескольких источниках.
Баланс магнитных потоков в синхронной машине без демпферных контуров при нормальном режиме и в момент внезапного изменения его. Определение переходных ЭДС и реактивностей. Влияние демпферных контуров. Определение сверхпереходных ЭДС и реактивностей. Векторные диаграммы синхронной машины в начальный момент переходного процесса. Схемы замещения синхронной машины в продольной и поперечной осях ротора в начальный
момент переходного процесса. Характеристики двигателей и обобщённой нагрузки в начальный момент переходного процесса. Расчёт начальных значений
переходного и сверхпереходного токов при трёхфазных коротких замыканиях,
при несинхронных включениях и при пуске двигателей.
Дополнительные допущения при выводе уравнений переходного процесса синхронной машины. Дифференциальные уравнения переходного процесса в
цепях статора и ротора. Потокосцепления отдельных обмоток. Закономерности
изменения индуктивностей обмоток. Обобщённый вектор трёхфазной системы.
Переход к вращающейся системе координат. Преобразование исходных дифференциальных уравнений (уравненияГорева-Парка).
Влияние АРВ и его практический учёт при внезапном трёхфазном коротком замыкании трёхфазной машины. Критическое время и влияние на него различных факторов. Закономерности изменения во времени некоторых ЭДС и напряжения машины. Каскадное отключение и повторное включение короткого
замыкания. Понятие о взаимном влиянии машин на характер изменения токов в
них при переходном процессе.
Расчёт начального и ударного токов. Приближенный учёт системы. Расчёт для выбора быстродействующих выключателей. Метод типовых (расчётных) кривых и его уточнение. Метод спрямлённых характеристик.
[2, С. 58−74, С. 91−164, С. 230−272; 3, С. 52−137, С. 153−184; 4, С. 13−53,
С. 70−84; 6, С.7−47]
1.2.2. Методические указания
Переходный процесс в простейшей электроэнергетической трёхфазной
системе при трёхфазном коротком замыкании отражает принципиальные особенности процесса в реальных системах, и поэтому необходимо тщательно изучать условия возникновения ударного тока, изменение периодической и апериодической составляющих тока короткого замыкания. Особое внимание надо
обратить на практический способ определения эквивалентной постоянной времени сложной цепи для апериодической составляющей.
7
При изучении материала [2, гл. 5] наиболее важными являются такие вопросы, как приближенный способ учёта нагрузки, учёт влияния АРВ.
Расчёт установившегося тока короткого замыкания служит только для
определения теоретического предела, к которому будут стремиться токи, если
сохранятся без изменения принятые допущения о неизменности скорости вращения генераторов и отсутствия сдвига по фазе ЭДС.
В современных электроэнергетических системах установившегося режима короткого замыкания не бывает, так как быстродействующая релейная защита успевает отключить повреждённое место.
Переходные процессы в цепи статора синхронной машины при внезапном
коротком замыкании студенты изучают в курсе «Электрические машины». По
существу переходные процессы в электроэнергетических системах зависят от
процессов, протекающих в синхронных генераторах. Переходные процессы в
синхронной машине описываются и наиболее просто исследуются на основе
дифференциальных уравнений Горева-Парка.
При изучении внезапного трёхфазного короткого замыкания синхронной
машины вводится ряд допущений. Изучая материал [2, гл. 6−9], следует помнить, что ротор генератора предполагается вращающимся с синхронной скоростью. При этом системе периодических токов прямой последовательности в
цепи статора соответствуют апериодические постоянного знака токи в цепях
ротора, а системе апериодических токов в цепи статора – периодические токи
основной частоты в цепях ротора. Характер изменения токов одинаков (если
периодический ток характеризовать, например, величиной его амплитуды).
В действительности токи переходного процесса определяются всей совокупностью параметров цепи и происходящих в ней явлений. Однако в целях
упрощения физических представлений и технического выполнения практических расчётов переходный процесс обычно представляется как результат наложения нескольких слагающих. Для одиночного генератора выделяются такие
составляющие как вынужденный, свободный переходный, свободный сверхпереходный и апериодический. Вынужденный процесс обусловлен наличием
внешнего источника (синхронного генератора). При отсутствии АРВ вынужденным является установившийся режим короткого замыкания. Действие АРВ
сказывается на изменении тока возбуждения во времени.
Так же считают, что в течение времени, за которое свободный сверхпереходный процесс практически заканчивается, у свободного переходного процесса нет заметного затухания (что имело бы место при отсутствии сопротивления
в цепи возбуждения машины). Это дает возможность рассматривать свободный
сверхпереходный процесс независимо от переходного процесса и накладывать
его на последний.
Поскольку цепь статора предполагается чисто индуктивной, все явления в
машине рассматриваются только в продольной оси.
С характером изменения и способом определения каждой из составляющих тока короткого замыкания необходимо тщательно ознакомиться по [2].
8
При изучении [2, гл. 10] следует иметь в виду, что выбор наиболее целесообразного метода расчёта режима трёхфазного короткого замыкания зависит
от исходных условий: места рассматриваемого короткого замыкания в электрической схеме, назначения выполняемого расчёта, расчётного момента времени
и т. д.
Наиболее просто определяются режимы удалённого короткого замыкания, не вызывающего заметного увеличения токов в питающих генераторах.
При этом действующее значение периодической слагающей тока короткого замыкания можно считать неизменным во времени, что соответствует питанию
короткого замыкания от источника напряжения с внутренним сопротивлением,
равным нулю.
Сравнительно просто производится расчёт начального момента короткого
замыкания. При этом генераторы в схему замещения вводятся значениями
сверхпереходных ЭДС и сверхпереходными продольными сопротивлениями, а
нагрузки – сверхпереходными ЭДС и сопротивлениями.
Учитывается лишь нагрузка, подключенная в непосредственной близости
к месту короткого замыкания. Эквивалентная ЭДС системы принимается равной среднему номинальному напряжению или выше его на 5 %.
При расчётах режимов переходного процесса короткого замыкания (от
начального до установившегося) пользуются методом типовых (расчётных)
кривых или методом спрямлённых характеристик. Однако следует иметь в виду, что на практике в большинстве случаев (выбор электроаппаратуры, проектирование релейной защиты и т. д.) достаточно знать лишь начальное значение
тока короткого замыкания, которое просто определяется аналитически, без типовых кривых или спрямлённых характеристик.
При расчёте установившегося режима в сложной системе задаются обычно тем, что генераторы, близко расположенные к месту короткого замыкания,
работают в режиме предельного возбуждения, а удалённые генераторы – в режиме нормального напряжения.
Если место трёхфазного короткого замыкания делит цепь на отдельные
части, то расчёт режима короткого замыкания для каждой из этих частей целесообразно выполнить независимо друг от друга, выбирая наиболее правильные
условия расчётов.
1.2.3. Вопросы для самопроверки
1. Почему в момент возникновения короткого замыкания в электроэнергетической системе мгновенное значение тока в каждой фазе любой ветви, обладающей индуктивностью, остается неизменным, т. е. равным мгновенному
значению тока предшествующего режима?
2. В какой момент времени после внезапного короткого замыкания , в какой фазе и при каких условиях мгновенное значение тока оказывается наибольшим?
9
3. Что такое ударный ток короткого замыкания?
4. Что называется критическим сопротивлением?
5. Как проявляется действие АРВ в установившемся режиме короткого
замыкания, какие два режима возможны у генератора с АРВ?
6. Как наиболее просто определить величину установившегося тока в генераторе при коротком замыкании на его выводах?
7. Как зависит постоянная времени затухания свободного переходного
процесса в цепи одиночного генератора от величины внешнего реактивного сопротивления и почему?
8. Какое практическое значение имеет скорость затухания апериодической слагающей тока короткого замыкания?
9. Чему равно в любой момент времени суммарное значение апериодической слагающей тока для всех трёх фаз при трёхфазном коротком замыкании?
10. Как произвести графическое разложение на слагающие кривой тока короткого замыкания, полученной в виде осциллограммы для цепи одиночного
генератора без АРВ?
11. В каких случаях приходится учитывать влияние электрических контуров, расположенных в поперечной оси генератора, на переходный процесс?
12. Почему свободный сверхпереходный процесс обнаруживается даже
при отсутствии в машине специальных успокоительных обмоток?
13. Как ввести в схему замещения генераторы и нагрузки для расчёта начального сверхпереходного тока?
14. Что называется обобщенным вектором трёхфазной системы?
15. Напишите уравнения Горева-Парка.
16. Какие допущения принимаются при расчётах токов короткого замыкания?
17. Как приближённо учитывается влияние электроэнергетической системы?
18. Как учитывается возможность качаний синхронных машин при коротком замыкании?
1.3. Электромагнитные переходные процессы
при нарушении симметрии трёхфазной цепи
1.3.1. Программа
Дополнительные трудности в исследовании переходных процессов при
нарушении симметрии системы. Образование высших гармоник. Применимость
метода симметричных составляющих к исследованию переходных процессов.
Схемы прямой, обратной и нулевой последовательностей, их особенности
при поперечной и продольной несимметрии. Определение результирующих
ЭДС и сопротивлений схем отдельных последовательностей относительно точки несимметрии. Распределение и трансформация токов и напряжений отдель10
ных последовательностей. Параметры электрических машин, нагрузки, трансформаторов, автотрансформаторов, воздушных и кабельных линий для токов
обратной и нулевой последовательностей.
Граничные условия для основных видов несимметричного короткого замыкания (двухфазное, однофазное, двухфазное на землю). Соотношения между
отдельными симметричными составляющими для каждого вида несимметричного короткого замыкания. Выражения для токов и напряжений в месте несимметричного короткого замыкания. Правило эквивалентности прямой последовательности. Векторные диаграммы токов и напряжений в месте несимметричного короткого замыкания. Учёт сопротивления в месте повреждения. Комплексные схемы замещения.
Сравнение токов различных видов короткого замыкания. Токи в землю
при замыкании одной или двух фаз на землю. Постоянные времени и значения
критического времени при различных видах короткого замыкания. Практический расчёт переходного процесса при несимметричных коротких замыканиях.
Граничные условия в случае обрыва одной и двух фаз. Соотношения между отдельными симметричными составляющими и выражения для токов и напряжений в местах продольнойнесимметрии.
Комплексные схемы замещения при обрыве одной и двух фаз. Правило
эквивалентности прямой последовательности. Определение напряжений. Построение векторных диаграмм токов и напряжений. Применение принципа наложения.
[2, С. 272−410; 3, С. 191−311; 4, С. 84−133; 6, С. 47−110]
1.3.2. Методические указания
Разложив несимметричные трёхфазные системы токов и напряжений на
симметричные составляющие, пренебрегая влиянием высших гармонических,
расчёты режимов несимметричного короткого замыкания можно произвести
аналогично расчёту режимов трёхфазного короткого замыкания. На основании
известных соотношений между симметричными составляющими тока и напряжения в месте короткого замыкания составляют комплексные схемы, по которым определяются токи прямой последовательности как токи некоторых эквивалентных трёхфазных коротких замыканий. При этом возможно применение
любого метода расчёта.
Необходимо научиться рассчитывать сопротивления и составлять схемы
всех трёх последовательностей (прямой, обратной и нулевой), а также комплексные схемы для основных случаев несимметричного короткого замыкания
в одном месте цепи.
Ветви нагрузок представляют дополнительные пути для протекания токов
обратной последовательности. Поэтому ветви нагрузок должны включать в
схему замещения прямой и обратной последовательностей по месту их действительного присоединения независимо от метода расчёта.
11
Следует иметь в виду, что в месте несимметричного короткого замыкания
трёхфазная цепь не делится на независимые части, а остается связанной через
неповрежденные фазы. Характер изменения токов обратной и нулевой последовательностей во всей цепи один и тот же и совпадает с характером изменения
суммарного тока прямой последовательности в месте короткого замыкания.
Распределение симметричных составляющих тока и напряжения, найденное по
электрической схеме замещения без индуктивных связей, справедливо только в
пределах той ступени трансформации, на которой рассматривается несимметричное короткое замыкание.
1.3.3. Вопросы для самопроверки
1. Почему индуктивное сопротивление воздушной линии для токов нулевой последовательности значительно больше, чем для токов прямой и обратной
последовательностей?
2. Как влияет наличие заземлённых молниезащитных тросов на сопротивление нулевой последовательности линии электропередачи?
3. В каком случае большее влияние взаимной индуктивности между параллельными цепями линии: при протекании токов нулевой последовательности или при протекании токов прямой, обратной последовательностей?
4. Как можно снизить величины тока однофазного короткого замыкания?
5. В каком месте при несимметричном коротком замыкании напряжение
обратной и нулевой последовательностей обычно получаются наименьшими?
6. Почему сопротивление обратной последовательности синхронного генератора не зависит от времени?
7. Как изменится индуктивность линии провод-земля при изменении частоты тока?
8. Чему равно отношение между начальными сверхпереходными токами
двухфазного и трёхфазного замыканиями?
9. Чем вызвано образование высших гармоник при несимметричных режимах синхронной машины?
10. Какое влияние оказывает заземление нейтралей трансформаторов на
схему нулевой последовательности?
11. Как повернутся составляющие тока и напряжения при переходе через
трансформатор со схемой и группой соединения обмоток вида Ун/Д-11?
12. Чем отличаются схемы различных последовательностей при обрывах
от схем при коротких замыканиях?
12
1.4. Электромагнитные переходные процессы
при особых условиях
1.4.1. Программа
Однофазное (простое) замыкание на землю в сети с изолированной нейтралью и в компенсированных сетях.
Особенности расчёта электрических замыканий в распределительных сетях, установках и сетях напряжением до 1000 В. Учёт активных и индуктивных
сопротивлений отдельных элементов. Учёт изменений параметров ферромагнитных проводников и увеличения активного сопротивления проводников от
их нагрева током короткого замыкания.
Характеристика сложных видов повреждений. Общий путь решения с использованием граничных условий в местах несимметрии. Расчёт двойного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью. Расчёт однофазного короткого замыкания с одновременным обрывом той же фазы.
[2, С. 410−457; 3, С. 311−347; 4, С. 145−157; 6, С. 110−123]
1.4.2. Методические указания
При изучении данной темы следует ознакомиться с особенностями замыкания в распределительных сетях напряжением 6−35 кВ, а также со спецификой расчёта токов короткого замыкания в электрических установках напряжением до 1000 В.
Сложные виды повреждений обусловлены одновременным нарушением
симметрии в нескольких точках системы. Наиболее часто возникает двойное
замыкание на землю в системе с изолированной нейтралью и однофазное короткое замыкание с одновременным разрывом фазы.
Исследование режимов короткого замыкания в сложных случаях несимметрии требуется в основном для анализа работы устройств релейной защиты.
Студентам, специализирующимся в области автоматизации электроэнергетических систем, следует уделить особое внимание этому вопросу.
1.4.3. Вопросы для самопроверки
1. К каким последствиям приводят однофазные замыкания на землю в сетях с незаземлённойнейтралью?
2. Каково назначение дугогасящих катушек, где они устанавливаются?
3. Что такое тепловой спад тока короткого замыкания, в каких случаях
его следует учитывать?
4. Каковы особенности расчёта токов короткого замыкания в установках
напряжением до 1000 В?
13
5. Чему равен ударный коэффициент при коротком замыкании за трансформатором мощностью 250 кВ·А?
6. Чем отличаются схемы различных последовательностей для сложных
случаев несимметричного короткого замыкания от тех же случаев несимметричного короткого замыкания в одном месте цепи?
7. Почему в общем случае нельзя осуществлять электрические соединения схем различных последовательностей по принципу составления комплексной схемы одновременно для двух мест цепи?
8. Какой вид имеет комплексная схема для случая трёхфазного короткого
замыкания при разрыве одной фазы на одном из участков цепи?
9. В виде каких уравнений записываются граничные условия для случаядвухфазного короткого замыкания на землю в одном месте цепи при отключении одной из поврежденных фаз в другом месте цепи?
10. Как и когда можно применять принцип наложения в случае исследования режима сложного несимметричного короткого замыкания?
1.5. Контрольные работы
Студентам специальности 140205.65 «Электроэнергетические системы и
сети» задания по контрольным работам в виде решения ряда задач выдаются
преподавателем в установочной сессии по [8, 9].
Задания на контрольные работы студентам специальности 140211.65 –
«Электроснабжение»:
Контрольная работа 1. При трёхфазном коротком замыкании (КЗ) в узле
? схемы ? электроэнергетической системы вычислить аналитически (методом
эквивалентных ЭДС) величины периодической слагающей аварийного тока в
начальный момент переходного процесса, мощности КЗ и ударного тока.
Проиллюстрировать характер изменения аварийного тока фазы А.
Контрольная работа 2. При несимметричном КЗ в узле? для начального
момента времени переходного процесса определить ток и напряжение в аварийном узле. Построить векторные диаграммы токов в сечении N-N и напряжения узла М.
Вариант задания содержит номер схемы (номер определяется по двум последним цифрам учебного шифра, при большем числе – отнять кратное 24) и
номер исходных данных (1 − нечётная последняя цифра шифра, 2 – чётная) [9].
Выдается также номер аварийного узла, вид несимметрии, элемент системы
(сечение N-N), где строится векторная диаграмма аварийного тока, и номер узла
(узел М), где строится векторная диаграмма остаточного напряжения.
1.6. Курсовая работа
Курсовая работа по дисциплине «Электромагнитные переходные процессы» студентами специальности 140205.65 – «Электроэнергетические системы и
14
сети» выполняется в соответствии с [7−9]. Индивидуальные данные выдаются
преподавателем.
1.7. Лабораторные работы
1. Ознакомление с инструкцией по программе расчёта токов короткого
замыкания «TKZ» на ЭВМ.
2. Составление машинной схемы замещения и определение её параметров
для расчёта на ЭВМ.
3. Исследование методов расчёта токов КЗ на ЭВМ.
4. Исследование места расположения точки КЗ на результаты расчёта
трёхфазного КЗ.
5. Исследование влияния активного сопротивления элементов ЭЭС на
режим трёхфазного КЗ.
6. Исследование влияния нагрузок на режим симметричного КЗ.
7. Расчёты режимов несимметричных коротких замыканий.
1.8. Экзаменационные вопросы
1. Виды коротких замыканий, причины возникновения и их последствия.
2. Трёхфазное КЗ в простейшей неразветвлённой цепи.
3. Периодическая и апериодическая составляющие тока трёхфазного КЗ.
4. Ударный ток КЗ.
5. Действующее и наибольшее действующее значение полного тока КЗ.
6. Исходные уравнения электромагнитного переходного процесса синхронной машины.
7. Индуктивности обмоток синхронной машины.
8. Замена переменных (преобразование трёхфазной машины в двухфазную).
9. Система координат: α и β,d и q,взаимосвязь переменных.
10. Преобразование уравнений. Уравнения Горева-Парка.
11. Уравнение обмотки возбуждения.
12. Баланс магнитных потоков синхронной машины (СМ).
13. Переходные ЭДС и реактивность СМ.
14. Сверхпереходные ЭДС и реактивности СМ.
15. Сравнение реактивностей СМ.
16. Характеристики двигателей и нагрузки в начальный момент переходного процесса.
17. Основные допущения при исследовании электромагнитных переходных процессов.
18. Система относительных единиц.
19. Составление схем замещения при точном и приближенном приведении.
20. Практический расчёт начального (сверхпереходного) и ударного токов
КЗ.
15
21. Метод типовых кривых.
22. Порядок расчёта тока КЗ в заданный момент времени t переходного
процесса.
23. Влияние АРВ генераторов на установившийся режим работы при КЗ.
24. Применимость метода симметричных составляющих к исследованию
несимметричных переходных процессов.
25. Параметры отдельных последовательностей синхронных и асинхронных машин, обобщённой нагрузки.
26. Параметры трансформаторов и автотрансформаторов при несимметричных режимах.
27. Параметры воздушных линий при несимметричных режимах.
28. Схемы замещения отдельных последовательностей.
29. Однофазное КЗ.
30. Двухфазное КЗ.
31. Двухфазное КЗ на землю.
32. Сравнение различных видов КЗ.
33. Правило эквивалентности прямой последовательности.
34. Комплексные схемы замещения при однократной поперечной несимметрии.
35. Порядок расчёта несимметричных КЗ.
36. Распределение и трансформация токов и напряжений.
37. Эпюры относительных напряжений при однократной поперечной несимметрии.
38. Однофазное (простое) замыкание на землю.
39. Расчёт токов КЗ в сетях до 1000 В.
40. Особенности расчёта токов КЗ в сетях собственных нужд электрических станций.
41. Разрыв одной фазы.
42. Разрыв двух фаз.
43. Комплексные схемы замещения при однократной продольной несимметрии.
44. Распределение напряжений при продольной несимметрии в простейшей схеме.
16
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК, ПРОГРАММНОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ, НАГЛЯДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
по электромагнитным переходным процессам
Основная литература
1. РД 153-34.0-20.527-98 Руководящие указания по расчёту токов короткого замыкания и выбору электрооборудования: рук. указания / Под ред. Б. Н.
Неклепаева. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. – 152 с.
2. Ульянов, С. А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах: учеб.для вузов / С. А. Ульянов. – М.: ТИД «АРИС», 2010. – 520 с.
3. Крючков, И. П. Переходные процессы в электроэнергетических системах: учеб.для вузов / И. П. Крючков, В. А. Старшинов, Ю. П. Гусев, М. В. Пираторов; под ред. И. П. Крючкова. – М.: Издательский дом МЭИ, 2008. – 416с.
4. Куликов, Ю. А. Переходные процессы в электрических системах:
учеб.пособие / Ю. А. Куликов. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. – 283 с.
5. Ульянов, С.А. Сборник задач по электромагнитным переходным процессам в электрических системах: учеб.пособие / С. А. Ульянов. – М.: Энергия,
1968. – 560 с.
6. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах: учеб.пособие / А. Э. Бобров, А. М. Дяков, В. Б. Зорин и др. – Красноярск: ИПК СФУ, 2009. – 172 с. – (Электромагнитные переходные процессы в
электроэнергетических системах: УМКД № 1515/1138 – 2008 / рук.творч. коллектива А. Э. Бобров).
7. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах: метод.указания к практ. занятиям / сост. А. Э. Бобров А. М. Дяков, В. Б.
Зорин, Л. И. Пилюшенко. – Красноярск: ИПК СФУ, 2009. – 92 с. – (Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах: УМКД
№1515/1138 – 2008 / рук.творч. коллектива А. Э. Бобров).
8. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах: метод.указания по самост. работе / А. Э. Бобров, А. М. Дяков, В. Б. Зорин, Л. И. Пилюшенко. – Красноярск: ИПК СФУ, 2009. – 108 с. – (Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах: УМКД
№1515/1138 – 2008 / рук.творч. коллектива А. Э. Бобров).
Дополнительная литература
9. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах: метод.указания по курсовой работе / сост. А. М. Дяков, В. Б. Зорин, Л. И.
Пилюшенко. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2001. – 40 с.
10. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических
системах. Расчёт токов короткого замыкания: метод.указания / сост. В. Б. Зорин. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2004. – 56 с.
17
11. Методическое обеспечение программы расчёта токов КЗ на ЭВМ / А.
Э. Бобров, В. В. Нешатаев, В. Н. Гиренков и др. – Электронный продукт кафедры электрических систем КГТУ, 2000.
12. Переходные процессы в электроэнергетических системах: метод.указания по лабораторным работам № 1−2 / сост. А. Э. Бобров, А. М. Дяков, В. Б. Зорин, Л. И. Пилюшенко. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. – 36 с.
13. Переходные процессы в электроэнергетических системах: метод.указания по лабораторным работам №3−8 / сост. А. Э. Бобров А. М. Дяков,
В. Б. Зорин, Л. И. Пилюшенко. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. – 28 с.
14. СТО 4.2–07–2010 Система менеджмента качества. Общие требования
к построению, изложению и оформлению документов учебной и научной деятельности. – Взамен СТО 4.2–07–2008; дата введ. 22.11.2010. – Красноярск:
БИК СФУ, 2010. – 57с.
Электронные ресурсы
15. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических
системах [Электронный ресурс]: электрон. учеб.-метод. комплекс по дисциплине / А. Э. Бобров, А. М. Дяков, В. Б. Зорин и др. – Электрон. дан. (135 Мb). –
Красноярск: ИПК СФУ, 2009. – (Электромагнитные переходные процессы в
электроэнергетических системах: УМКД № 1515/1138 – 2008 / рук.творч. коллектива А. Э. Бобров). – 1 электрон. опт. диск (DVD).– Систем.требования:
IntelPentium(или аналогичный процессор других производителей) 1 ГГц; 512
Mb оперативной памяти; 195 Mb свободного дискового пространства; привод
DVD; операционная система MicrosoftWindows 2000 SP4 / XPSP2 /Vista (32бит);
AdobeReader 7.0 (или аналогичный продукт для чтения файлов формата pdf);
MicrosoftPowerPoint 2003 или выше. – (Номер гос. регистрации в ФГУП НТЦ
«Информрегистр» 0320902472).
16. Чижова, М. Д. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах. Банк тестовых заданий [Электронный ресурс]: контрольно-измерительные материалы / М. Д. Чижова, А. Э. Бобров. − Электрон.дан. (59 Мb). – Красноярск: ИПК СФУ, 2009. – (Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах: УМКД №1515/1138 –
2008 / рук.творч. коллектива А.Э. Бобров). – 1 электрон. опт. диск (DVD). –
Систем.требования: IntelPentium(или аналогичный процессор других производителей) 1 ГГц; 512 Mb оперативной памяти; 119 Mb свободного дискового
пространства; привод DVD; операционная система MicrosoftWindows 2000 SP4 /
XPSP2 /Vista (32бит); AdobeReader 7.0 (или аналогичный продукт для чтения
файлов формата pdf). – (Номер гос. регистрации в ФГУП НТЦ «Информрегистр» 0320902474).
17. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических
системах. Презентационные материалы [Электронный ресурс]: наглядное пособие / А. Э. Бобров, А. М. Дяков, В. Б. Зорин и др. – Электрон.дан. (13 Mb). –
18
Красноярск: ИПК СФУ, 2009. – (Электромагнитные переходные процессы в
электроэнергетических системах: УМКД № 1515/1138 – 2008 / рук.творч. коллектива А. Э. Бобров). – 1 электрон. опт. диск (DVD).– Систем.требования:
IntelPentium(или аналогичный процессор других производителей) 1 ГГц; 512
Mb оперативной памяти; 13Mb свободного дискового пространства; привод
DVD; операционная система MicrosoftWindows 2000 SP4 / XPSP2 /Vista (32бит);
MicrosoftPowerPoint 2003 или выше. – (Номер гос. регистрации в ФГУП НТЦ
«Информрегистр» 0320902473).
2. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕХОДНЫЕПРОЦЕССЫ
2.1. Введение в учение об электромеханических переходных процессахв
электроэнергетических системах
2.1.1. Программа
Цель и предмет изучения второй части дисциплины. Основные положения и определения. Классификация электромеханических переходных процессов. Основные положения, применяемые при анализе. Схемы замещения.
Структурные схемы системы.
Требования, предъявляемые к режимам. Осуществимость режима или определение условий его существования. Устойчивость и энергетика переходных
процессов. Качество переходных процессов. Задачи расчёта переходных процессов.
Понятие простейшей системы, содержащей генератор, работающий с
синхронной или несинхронной скоростью через сеть различной конфигурации
на шины неизменного напряжения и частоты, комплексную нагрузку, первичный двигатель и регуляторы. Векторные диаграммы и соотношения между параметрами в такой системе. Характеристики режима при синхронной и несинхронной скорости вращения синхронной машины.
Узлы нагрузок электроэнергетической системы. Характеристики элементов нагрузки и узлов в целом. Статические и динамические характеристики
комплексной нагрузки. Характеристики нагрузки при одновременном значительном изменении частоты и напряжения.
Основные характеристики и дифференциальные уравнения регулируемых
первичных двигателей генераторов. Основные характеристики, структурные
схемы и дифференциальные уравнения регуляторов возбуждения генераторов.
Выражения времени, угла, скорости, ускорения, мощности, вращающего
момента, кинетической энергии.Формы записи уравнений движения в системе
относительных единиц.
[1, С. 4−9; 2, С. 169−180; 3, С. 9−115]
19
2.1.2. Методические указания
Электромеханические переходные процессы отражают движение роторов
синхронных и асинхронных машин, которое зависит от изменения режима в
электрической части системы и от режима первичных двигателей агрегатов.
Следует знать причины и последствия электромеханических переходных процессов, их классификацию и основные допущения, принимаемые при анализе
этих процессов.
Изучая основные характеристики режимов электроэнергетической системы необходимо запомнить требования, предъявляемые к режимам системы.
Надо рассмотреть условия существования установившихся режимов, усвоить
практические критерии статической и динамической устойчивости.
Векторные диаграммы синхронных машин позволяют определить параметры их начального, установившегося режима.
Угловые характеристики дают представление об устойчивости работы
машин при изменении их режима. Существенное влияние на устойчивость системы оказывает нагрузка. Запомните основные свойства регулирующих устройств генераторных агрегатов и их систем возбуждения, так как они оказывают значительное влияние на устойчивость работы машин.
Система относительных единиц широко применяется в расчётах электромеханических переходных процессов, поэтому необходимо знать правила
перевода именованных единиц в относительные.
Уравнение движения роторов машин (второй закон Ньютона) является
основным уравнением при анализе электромеханических переходных процессов.
2.1.3. Вопросы для самопроверки
1. Что такое параметры режима и параметры системы?
2. Какие виды режимов и процессов могут быть в электроэнергетических
системах?
3. Что понимается под статической и динамической устойчивостью системы?
4. Что такое результирующая устойчивость системы?
5. Какие возмущения считаются малыми, а какие большими?
6. По каким признакам разделяют системы на простые и сложные?
7. Что такое статические и динамические характеристики электроэнергетических систем?
8. Схема замещения элементов электроэнергетической системы.
9. В чём отличие структурной схемы от схемы замещения?
10. Как определяется максимальная мощность электропередачи?
11. Какие практические критерии статической устойчивости простейших
электроэнергетических систем?
20
12. Как проверить устойчивость работы синхронного генератора и асинхронного двигателя в установившемся режиме?
13. Чем отличаются характеристики мощности простейшей системы, содержащей турбогенераторы, от характеристик системы, содержащей гидрогенераторы?
14. Что такое регулирующий эффект нагрузки?
15. Как влияет понижение частоты в системе на устойчивость асинхронного двигателя?
16. Укажите наиболее употребляемые системы возбуждения.
17. Что такое обратная связь? Примеры.
18. Чем определяется величина зоны неустойчивости АРВ?
19. Какой регулятор называют регулятором пропорционального действия?
20. Особенности статического и астатического регулирования первичных
двигателей.
21. Что такое постоянная инерции, как она связана с временем разгона генератора или двигателя?
22. Какие размерности может иметь постоянная инерции?
23. Как записывается основное дифференциальное уравнение относительного движения ротора генератора, синхронного и асинхронного двигателей?
2.2. Практические сведения о критериях устойчивости,
протекании процессов во времени
больших и малых возмущениях
при
2.2.1. Программа
Основные соотношения между параметрами режима в простейшей системе. Прямой критерий статической устойчивости. Косвенные (вторичные) критерии статической устойчивости. Применение практических (упрощенных)
критериев статической устойчивости. Обобщение полученных критериев статической устойчивости.
Изменение режима при больших возмущениях и малых изменениях скорости вращения генераторов. Качание генераторов. Динамическая устойчивость. Энергетические соотношения при качаниях. Представление процессов на
фазовой плоскости. Способ площадей и вытекающие из него критерии динамической устойчивости. Влияние демпфирования, учёт действия регуляторов возбуждения и скорости при исследовании переходных процессов с помощью способа площадей и изображения на фазовой плоскости.
Самораскачивание, вызываемое действием регуляторов, и понятие о путях его устранения. Асинхронный ход и результирующая устойчивость.
Особенности дифференциального уравнения относительного движения
ротора генераторов и допущения при его решении. Процессы при постоянных
21
возмущениях. Приближенные расчёты относительного движения ротора генератора. Численное интегрирование. Программа решения.
[1, С. 9−53; 2, С. 180−208; 3, С. 231−294]
2.2.2. Методические указания
Практические критерии статической устойчивости действуют только в
условиях принятых ограничений и не являются универсальными. Применение
прямого или косвенного критерия устойчивости зависит от схемы электроэнергетической системы и способа задания нагрузки. Так для простейшей электроэнергетической системы (генератор – шины неизменного напряжения) используется прямой критерий статической устойчивости.
При исследовании динамической устойчивости приходится иметь дело с
переходными процессами, сравнительно быстро протекающими во времени
(например, длительность короткого замыкания, отключение поврежденного
участка, переходный послеаварийный процесс).
В ходе расчёта динамической устойчивости следовало бы учитывать измененияЭДС генераторов и их индуктивных сопротивлений в течение рассматриваемого переходного процесса. В целях же упрощения расчётов обычно
предполагают, что переходная ЭДС каждого генератора и его соответствующее
сопротивление в течение всего рассматриваемого переходного режима остаются неизменными.Это соответствует допущению, что результирующее потокосцепление с замкнутыми контурами в продольной оси машины остается неизменным.
Наличие автоматических регуляторов возбуждения у генераторов, работающих на отечественных электростанциях, обеспечивает такие условия увеличения тока возбуждения, при которых значение ЭДС за время переходного
процесса остается постоянным и даже может несколько увеличиться. В этом
случае упрощенный расчёт приводит к результатам, обладающим достаточной
степенью точности.
Динамическая устойчивость системы исследуется при резких изменениях
режимов. Критерийдинамической устойчивости простейшей системы определяется из способа площадей. Динамическая устойчивость зависит от своевременного отключения короткого замыкания, применения трёхфазного или пофазного повторного включения, автоматического регулирования возбуждения.
В практике эксплуатации электроэнергетических систем в последнее время широко используется результирующая устойчивость – сохранение синхронной работы системы после некоторого, допустимого по условиям эксплуатации,
асинхронного хода.
Для анализа протекания процессов необходимо получить решение дифференциальных уравнений генератора. Поскольку эти уравнения нелинейные,
то их решения осуществляются при различных приемах линеаризации. В практике инженерных расчётов часто пользуются методом последовательных ин22
тервалов, который является упрощенным методом численного интегрирования
дифференциальных уравнений. Следует рассмотреть приёмы учёта влияния
электромагнитных процессов в генераторе на движение его ротора. Метод типовых кривых облегчает рассмотрение характера изменения угла ротора генератора во времени.
Правило площадей и метод последовательных интервалов в несколько
измененном виде могут быть применены для расчёта динамической устойчивости электроэнергетической системы, состоящей из двух станций соизмеримых мощностей.
2.2.3. Вопросы для самопроверки
1. Как проверяется устойчивость работы синхронного генератора на шины неизменного напряжения?
2. Как с помощью основного практического критерия устойчивости простейшей системы определяются предельный режим и условия устойчивости?
3. Каковы особенности различных практических критериев?
4. В каких случаях целесообразен тот или иной критерий?
5. Какие допущения принимаются при определении практических критериев устойчивости?
6. Особенности упрощенных критериев динамической устойчивости
сравнить с практическими критериями статической устойчивости.
7. В чем заключается способ площадей?
8. Как применяется способ площадей при анализе действия регуляторов
возбуждения?
9. Как влияет демпфирование на движение ротора генератора?
10. Как определяется возможность ресинхронизации асинхронно работающего генератора? Достаточные и необходимые условия ресинхронизации.
11. Какие моменты действуют на валу генератора в процессе ресинхронизации?
12. Каковы упрощения, принимаемые при приближенном решении основного дифференциального уравнения движения?
13. Как представляется движение ротора генератора на фазовой плоскости?
14. Какие допущения принимаются в методе последовательных интервалов?
15. Каков порядок расчёта устойчивости при двухфазном, двухфазном на
землю и однофазном коротких замыканиях?
16. Как определяется предельный угол и предельное время отключения короткого замыкания?
17. Каково влияние величины интервала времени в методе последовательных интервалов на точность расчёта?
23
2.3. Анализ статической устойчивости
2.3.1. Программа
Причины переходных процессов при малых возмущениях и малых изменениях скорости. Уравнения малых отклонений с учётом демпфирования и регулирующего эффекта турбины. Уравнения малых отклонений с учётом электромагнитных переходных процессов. Три вида статической неустойчивости
простейшей нерегулируемой системы (сползание, самораскачивание, самовозбуждение).
Влияние регуляторов с зоной нечувствительности и регуляторов пропорционального действия на предел передаваемой мощности. Искусственная устойчивость. Уравнения малых отклонений с учётом электромагнитныхпереходных процессов в обмотках ротора и действия регуляторов возбуждения пропорционального типа. Условия статической устойчивости простейшей системы
при автоматическом регулировании возбуждения регуляторами пропорционального типа. Расширение возможностей регуляторов возбуждения. Регуляторы возбуждения сильного действия и их эффективность. Совместное действие
регуляторов возбуждения и регуляторов скорости. Комплексное и кибернетическое регулирование в электроэнергетических системах.[1, С. 9–53; 2, С. 193–
214; 3, С. 231–294]
2.3.2. Методические указания
Для оценки статической устойчивости системы, а также для определения
наилучшего способа её регулирования необходимо исследовать движениероторов машин при малых отклонениях от установившегося режима. С этой целью
применяется метод малых колебаний, позволяющий рассмотреть три вида неустойчивости простейшей системы: сползание, самораскачивание, самовозбуждение.
Метод малых колебаний заключается в рассмотрении движения системы
линеаризованными дифференциальными уравнениями в окрестности точки исследуемого режима.
Статическую устойчивость электроэнергетической системы следует рассмотреть без учёта и с учётом регулируемого возбуждения машин. Наиболее
распространёнными системами регулирования возбуждения являются системы
с регуляторами пропорционального типа и сильного действия. Анализ статической устойчивости электроэнергетических систем с учётом действия АРВ проводится методом малых колебаний. Оценить устойчивость системы можно по
знаку вещественной части корней характеристического уравнения, а также с
помощью критериев Гурвица, Михайлова и способом D-раз-биения. СпособDразбиения позволяет непосредственно определить границы коэффициентов регулирования, обеспечивающих устойчивость системы. Анализом получаемых
24
областей устойчивости решается вопрос об эффективности того или иного способа регулирования возбуждения и составляются требования к системе автоматического регулирования возбуждения.
2.3.3. Вопросы для самопроверки
1. В чем заключается метод малых колебаний?
2. Как записывается уравнение движения при малых колебаниях одномашинной системы без учёта и при учёте демпферного момента?
3. Какое решение имеет дифференциальное уравнение малых колебаний
простейшей системы?
4. Что называется самовозбуждением?
5. Что такое самораскачивание?
6. Как физически объясняется явление самораскачивания?
7. Назовите три возможных вида неустойчивости в простейшей нерегулируемой системе. Каковы условия возникновения каждого вида неустойчивости?
8. Как меняется дифференциальное уравнение относительного движения
при учёте переходных процессов в обмотке возбуждения и наличии асинхронной мощности?
9. Каковы задачи регулирования возбуждения?
10. В чём заключается задача исследования регулируемых систем, какими
методами эти задачи обычно решаются?
11. В чём особенности регуляторов возбуждения, имеющих зону нечувствительности, регуляторов пропорционального типа и регуляторов сильного
действия?
12. В каком случае действие регуляторов возбуждения может вызвать раскачивание? Как устранить эту опасность?
13. Как в характеристическом уравнении учитывается эффект регулирования?
14. Как методом малых колебаний можно получить основные соотношения, характеризующие устойчивость нерегулируемой системы, систем с пропорциональным регулированием и с регулированием сильного действия?
15. Как замещается генератор: без АРВ, при пропорциональном АРВ и при
АРВ сильного действия?
25
2.4. Переходные процессы в узлах нагрузки
электроэнергетической системы
2.4.1. Программа
Процессы в узлах нагрузки при малых возмущениях, их виды и особенности. Статические и динамические характеристики узлов нагрузки. Векторная
диаграмма синхронной нагрузки и соотношения между режимными параметрами. Поведение комплексной нагрузки при переходных процессах, связанных с
медленным изменением режима. Влияние нерегулируемой ёмкости в нагрузке
на запас статической устойчивости. Устойчивость нагрузки (лавина напряжения и её предотвращение).
Процессы в узлах нагрузки при больших возмущениях. Пуск двигателей.
Самозапуск двигателей. Переходные процессы при пуске двигателей, мощности которых соизмеримы с мощностью источника. Устойчивость синхронных и
асинхронных двигателей при толчках. Самовозбуждение асинхронных двигателей при последовательной емкостной компенсации в сети. Влияние резко переменной нагрузки на работу системы.
[1, С. 53−98; 2, С. 205−215; 3, С. 327−425]
2.4.2. Методические указания
Переходные процессы в узлах нагрузки следует рассматривать и с точки
зрения поддерживания устойчивости всей системы в целом, и с точки зрения
обеспечения устойчивости асинхронных и синхронных электродвигателей в
системе электроснабжения. Отсюда необходимо знать, какие факторы влияют
на устойчивость работы электродвигателей, и каким регулирующим эффектом
обладают различного рода электропотребители.
Необходимо разобраться в явлении лавины напряжения, приводящим к
нарушению устойчивости всей системы электроснабжения.
Свойства нагрузок электроэнергетической системы определяются их статическими характеристиками, т.е. зависимостями активной и реактивной мощностей от величины напряжения и частоты. Используя эти характеристики,
можно более точно определить величину действительного предела передаваемой мощности. Однако в этом случае задача анализа устойчивости значительно
усложняется и практически решается подбором. В целях упрощения во многих
случаях приближённо принимают, что нагрузки характеризуются постоянными
сопротивлениями. При таком решении получаются несколько преувеличенные
значения действительного предела передаваемой мощности. Однако погрешность при этом невелика из-за неточных сведений о нагрузках.
Очень важно уметь рассчитывать не только разбег электродвигателей при
пуске и самозапуске, но и знать от каких параметров зависят надежный пуск и
самозапуск электродвигателей с различными механизмами на валу. Пуск элек26
тродвигателей от генератора соизмеримой мощности отличается по своим характеристикам от пуска электродвигателя от шин трансформаторной подстанции.
Рекомендуется самостоятельно решить примеры, приведенные в [3, С.
327−359].
2.4.3. Вопросы для самопроверки
1. Как можно получить расчётом статические характеристики комплексной нагрузки?
2. Что такое лавина напряжения, каковы причины её возникновения?
3. Какие меры могут быть применены для борьбы с лавиной напряжения?
4. Как влияют конденсаторы, улучшающие коэффициент мощности, на
устойчивость комплексной нагрузки?
5. Для чего применяется самозапуск двигателей?
6. Какие процессы представляют наибольший интерес при исследовании
режимов узлов нагрузки?
7. Каковы причины появления резких изменений режима в системах электроснабжения?
8. Зависит ли регулирующий эффект нагрузки, состоящий из асинхронных двигателей, от степени загрузки этих двигателей?
9. Какие условия предшествуют лавине напряжения?
10. В каких случаях и почему лучше пользоваться вторичными критериями
устойчивости нагрузки?
11. Область устойчивой работы асинхронного двигателя.
12. Что такое критический режим асинхронного двигателя?
2.5. Переходные процессы в сложных системах
2.5.1. Программа
Характеристики сложной системы, содержащей только линейные элементы, при одинаковой и неодинаковой скорости вращения машин системы. Статические характеристики системы при наличии нелинейных элементов. Максимальные и предельные нагрузки.
Методика исследования. Упрощенный анализ устойчивости сложных
систем. Упрощенная проверка устойчивости системы из двух станций, работающих в общую нагрузку. Сложная система с произвольным числом станций.
Статические характеристики системы (медленные изменения частоты в
установившемся режиме). Динамические характеристики системы при изменении частоты. Неустойчивость частоты и меры ее предотвращения. Автоматическоя разгрузка по частоте (АЧР).
27
Постановка вопроса и основные допущения, принимаемые в различных
способах исследования переходных процессов в сложных системах при резких
возмущениях режима. Метод последовательных интервалов при расчётах
сложной системы. Учёт регуляторов скорости и возбуждения. Учёт регуляторов
возбуждения сильного действия. Расчёт переходного процесса сложной системы, содержащей произвольное число станций и нагрузок, методом последовательных интервалов. Программы расчётов переходных процессов на ЭВМ. [1,
С. 53−98; 2, С. 214−250; 3, С. 294−313]
2.5.2. Методические указания
Уравнения установившегося режима системы с линейными элементами
при синхронной скорости вращения генераторов и отличной от синхронной –
различны. В сложной системе, содержащей нелинейные элементы, рекомендуется находить мощности не в общем виде, а для конкретных числовых значений
всех параметров системы и её режима.
Необходимо запомнить различие между консервативными, позиционными и диссипативными системами. Под статической устойчивостью сложной
диссипативной системы понимают только взаимную устойчивость генераторов
независимо от общего перемещения роторов последних.
При изменении частоты в системе после появления в ней какого-либо небаланса мощности можно выделить следующие процессы: относительно быстрые электромагнитные и электромеханические процессы, электромеханические
процессы средней скорости и медленные.
Причина неустойчивой частоты (лавина частоты) заключается в снижении мощности, выдаваемой генераторами при снижении частоты. Понижение
частоты вызывает уменьшение выдачи реактивной мощности и в то же время
увеличению потребления реактивной мощности нагрузкой, что приводит к понижению напряжения в узлах нагрузки системы. Лавина частоты может быть
предотвращена, если имеется достаточно большой вращающий резерв или производится автоматическая частотная разгрузка.
Большие возмущения в системе обычно обусловлены отключениями
мощных нагрузок, генераторов, трансформаторов, линий электропередачи. Расчёт динамической устойчивости сложной электроэнергетической системы выполняется методом последовательных интервалов для определения времени отключения короткого замыкания, которым приходится задаваться, так как определение угла отключения при помощи правила площадей здесь невозможно.
2.5.3. Вопросы для самопроверки
1. Как определяются мощности, отдаваемые генераторами в многомашинную систему?
2. Как разделяются системы по признаку сложности?
28
3. Что изменяется в оценке устойчивости нормального режима системы
при повышении её сложности?
4. Каковы возможности использования практических критериев в условиях сложной системы?
5. Какие три стадии имеет процесс изменения частоты после появления в
системе небаланса мощности?
6. В чем причина неустойчивости частоты, каковы меры её предотвращения?
7. Каковы назначения автоматической разгрузки по частоте?
8. Как влияет насыщение системы магнитной цепи синхронной машины
на амплитуду угла при качаниях, каков период качаний?
9. Причины возмущений, появляющихся в электроэнергетической системе?
10. Особенности получения расчётных выражений для анализа сложной
системы методом последовательных интервалов.
11. Как влияет учёт регуляторов скорости и возбуждения на выбор величины расчётного интервала?
12. В чём отличие учёта регуляторов возбуждения сильного действия и
пропорционального типа?
13. Что следует понимать под слабой связью электроэнергетических систем?
14. Как влияют колебания мощности и частоты в системах на запас устойчивости связывающих их линий передачи?
15. Что такое обменная мощность и в чём заключается задачи её регулирования?
16. Каков характер изменения частоты в связанных системах при набросе
мощности в одной из них?
2.6. Переходные процессы при больших возмущениях
и больших изменениях скорости
2.6.1. Программа
Возникновение асинхронного режима. Процесс выпадения из синхронизма и переход в установившийся асинхронный режим. Задачи, возникающие при
исследовании асинхронных режимов. Параметры и характеристики элементов
электроэнергетических систем при асинхронных режимах. Особенности обеспечения результирующей устойчивости сложных электроэнергетических систем. Порядок расчёта результирующей устойчивости.
Переходные процессы при самосинхронизации. Электромеханический
пуск синхронных генераторов. Ресинхронизация синхронных генераторов, работающих в асинхронном режиме при скорости выше синхронной. Основные
математические соотношения, характеризующие процесс ресинхронизации.
29
Расчёт процесса ресинхронизации методом последовательных интервалов. Ресинхронизация частей систем, объединенных слабой связью. Несинхронные автоматические повторные включения.
[1, С. 101−122; 2, С. 250−257; 3, С. 444−489]
2.6.2. Методические указания
Асинхронные режимы возникают при потере возбуждения синхронным
генератором, в процессе ресинхронизации, при потере устойчивости, при самосинхронизации генераторов, автоматическом повторном включении с самосинхронизацией или без контроля синхронизма, асинхронном пуске синхронных
двигателей и компенсаторов, превышении предела статической устойчивости,
нарушении динамической устойчивости и в других случаях.
Возросшая мощность энергосистем, массовое внедрение на синхронных
генераторах и компенсаторах автоматического регулирования возбуждения с
использованием потолочного возбуждения, применение автоматической разгрузки по частоте сделали в большинстве случаев возможной асинхронную работу генераторов и отдельных частей энергосистемы.
При асинхронном ходе синхронный генератор, выпавший из синхронизма, но не отключенный от сети, выдает активную асинхронную мощность. Это
обстоятельство позволяет повысить надежность снабжения электроэнергией
потребителей.
Асинхронный ход обуславливает существование результирующей устойчивости системы, порядок расчёта которой должен быть внимательно рассмотрен.
Необходимо изучить процессы, которые наступают при включениях
синхронного генератора в сеть методом синхронизации и самосинхронизации, а
также процессы, происходящие при автоматических повторных включениях генератора в сеть методом самосинхронизации.
2.6.3. Вопросы для самопроверки
1. Укажите причины возникновения асинхронного хода в электроэнергетических системах.
2. Какими признаками характеризуется асинхронный ход генератора?
3. Как изменяется активная мощность и напряжение на шинах асинхронно работающего генератора?
4. В чем опасность асинхронного режима?
5. Что такое ресинхронизация, каковы условия успешной ресинхронизации?
6. Что понимается под результирующей устойчивостью?
7. Как изменится режим синхронного генератора после отключения возбудителя?
30
8. Особенности точной синхронизации и самосинхронизации.
9. В чём преимущества самосинхронизации?
10. В каких случаях самосинхронизация нежелательна?
11. Назначение несинхронного автоматического повторного включения.
12. Порядок операций при автоматическом повторном включении самосинхронизацией.
13. В каких случаях возможно автоматическое повторное включение без
контроля синхронизма?
2.7. Уточнения и указания по анализу переходных процессов
и мероприятий по улучшению устойчивости
2.7.1. Программа
Методические и нормативные указания по расчётам переходных процессов и устойчивости электроэнергетических систем. Виды расчётов и основные
положения их выполнения. Требования к электроэнергетической системе с точки зрения обеспечения устойчивости. Рекомендации по выбору методов анализа. Рекомендации по составлению расчётных схем, их упрощению и технике
выполнения расчётов.
Возможности современных средств исследования, области их рационального применения при решении различных задач, возникающих при изучении
переходных процессов. Физическое моделирование. Математическое моделирование.
Экономические и технические показатели улучшающих мероприятий.
Улучшение характеристик основных элементов электроэнергетических систем.
Мероприятия по уменьшению токов короткого замыкания и повышению устойчивости. Мероприятия режимного характера, направленные на улучшение надежности работы системы в целом.
[1, С. 122−147; 2, С. 257−264; 3, С. 444−497]
2.7.2. Методические указания
Современными средствами анализа переходных процессов для получения
инженерного решения являются физическое и математическое моделирование,
а также электронные вычислительные машины.
Средства улучшения устойчивости электроэнергетических систем – это, в
первую очередь, быстродействующее отключение короткого замыкания, повторное включение отключенной линии или фазы, автоматическое регулирование возбуждения с форсировкой его при глубоких посадках напряжения, автоматическая разгрузка по частоте, улучшение характеристик оборудования. Однако следует учитывать, что повышение устойчивости улучшением характеристик основного оборудования связано с увеличением его стоимости.
31
Современные отечественные типы быстродействующей релейной защиты
– высокочастотные направленные, фильтровые, дифференциально-фазные –
обеспечивают подачу импульса на отключение повреждения через 0,02с. Современные быстродействующие воздушные выключатели имеют собственное
время отключения 0,06−0,08с. Внедрение пофазного АПВ линий позволило повысить надежность работы одноцепных межсистемных связей.
Кроме того, проблема улучшения условий устойчивости путём изменения
параметров машин и уменьшения сопротивления высоковольтных линий находится в противоречии с задачей снижения токов короткого замыкания. Быстрое
отключение повреждения и повторное включение улучшают устойчивость, но
затрудняют работу выключателей и предъявляют к ним более высокие требования.
Поэтому при проектировании электроэнергетических систем учитывают
весь комплекс возникающих вопросов и выбирают то или иное средство улучшения устойчивости на основании технико-экономического сопоставления различных вариантов.
Следует знать, что часто режимными мероприятиями и использованием
средств автоматического управления и регулирования удаётся повысить устойчивость и надёжность работы с наименьшими затратами средств.
2.7.3. Вопросы для самопроверки
1. Какой общий вид имеет исходная система дифференциальных уравнений, описывающих переходные электромеханические процессы в электроэнергетических системах?
2. Что такое эквивалентирование и как оно осуществляется в простейших
случаях?
3. Связь момента и мощности, определяемых согласно полным уравнениям Горева-Парка.
4. Как составляют полные дифференциальные уравнения переходных
процессов в сложных системах?
5. Основные задачи исследования переходных процессов.
6. Виды расчётов устойчивости, их краткая характеристика.
7. Какие технические средства применяются при расчётах переходных
процессов?
8. Как влияют конструктивные изменения параметров генераторов,
трансформаторов и линий передач на устойчивость системы и характер переходных процессов в ней?
9. Как влияют демпферные обмотки гидрогенераторов на устойчивость и
величину токов короткого замыкания?
10. Как влияет продолжительность короткого замыкания на коэффициент
запаса динамической устойчивости?
32
11. Какими мерами может быть снижено сопротивление линии электропередачи?
12. Как влияет продольная ёмкостная компенсация на режим системы?
13. Влияние времени отключения и вида короткого замыкания на динамическую устойчивость?
14. Каково назначение электрического торможения генераторов?
15. Как влияет схема электропередачи на динамическую устойчивость системы?
16. Как влияет резерв в системе на её статистическую и динамическую устойчивость?
17. Как влияют параметры выключателей на динамическую устойчивость?
18. Зачем на дальних электропередачах устанавливаются реакторы поперечной компенсации и как они влияют на устойчивость?
2.8. Контрольная работа
Дана электропередача (рис. П.1.1), включающая эквивалентныегенератор Gи трансформатор T, линию W. Часть мощности потребляется нагрузками
Н1 и Н2, представленными неизменными активным Rн1 и полным Zн2 сопротивлениями. Параметры остальных элементов электропередачи приведены в табл.
П.2.1. В приемную систему напряжением U н передается мощность приcosφ0.
Требуется представить электропередачу схемой замещения, не содержащей параллельных цепей, и определить её параметры [7]. Построить угловую
характеристику мощностиP= f(δ).
Расчёт выполнить в именованных единицах при точном приведении.
Вариант исходных данных определяется по двум последним цифрам
учебного шифра.
2.9. Курсовая работа
Курсовая работа по электромеханическим переходным процессам выполняется по схеме электроэнергетической системы (рис. П.1.2) и исходным данным, представленным в табл. П.2.2–П.2.4. Методическое обеспечение изложено
в [5].
Вариант исходных данных определяется по двум последним цифрам
учебного шифра (при более 50 отнять цифру 50: например, при 67 принять вариант 17); вид несимметричного КЗ задается по последней цифре шифра: однофазное короткое замыкание – при нечётной цифре, двухфазное КЗ на землю –
при чётной.
Расчёт выполняется в относительных базисных единицах при точном
приведении.
/ б , напряжение
Например – мощность
н/ б.
33
Защита курсовой работы включает, использованную при её выполнении,
теоретическую часть.
Ниже приведены требования (задание) по выполнению курсовой работы
студентами специальностей 140211.65 – «Электроснабжение» и 140205.65 –
«Электроэнергетические системы и сети» (пункт 4 – только для студентов специальности 140205.65).
Задание.
1. Для заданной электрической схемы системы (рисунок 1) определить
запас статической устойчивости по мощности при передаче от эквивалентного
генератора G1 мощности S0′ .
1.1 Генераторы не снабжены автоматическими регуляторами возбуждения (АРВ), явнополюсность гидрогенераторов не учитывается.
1.2 Гидрогенераторы не имеют АРВ.
1.3 Гидрогенераторы снабжены АРВ пропорционального типа.
1.4 Гидрогенераторы имеют АРВ сильного действия.
2 Определить запас статической устойчивости по действительному пределу передаваемой мощности с учётом нагрузки и без АРВ на генераторах.
3 Выполнить расчёт динамической устойчивости при трёхфазном коротком замыкании и заданном несимметричном коротком замыкании на линии W
при наличии АРВ пропорционального типа на генераторах.
3.1 Рассчитать и построить угловые характеристики мощности нормального, аварийного и послеаварийного режимов электропередачи.
3.2 Определить предельные углы отключения при коротких замыканиях
графически и аналитически.
3.3 Произвести численные расчёты динамических переходов и построить
зависимость изменения угла δ (t)для обоих видов короткого замыкания.
3.4 Вычислить предельное время отключения короткого замыкания.
4 Определить максимальный угол расхождения векторов ЭДС
const) двух эквивалентных генераторов при качаниях, возникших после
(
отключения одной из цепей линии W.
Примечание – Предельное время отключения трёхфазного короткого замыкания необходимо определить из зависимости и по формуле
·
откл.пр.
экв. ·
откл.пр.
·
с
,
гдеδ − угол расхождения векторов Е′ и U в нормальном (исходном) режиме,
град; P0 − мощность (механическая) исходного режима, о. е.;
ω = 2πf− синхронная (циклическая) частота, град/с.
Постоянная инерции эквивалентного гидроагрегата G1, приведенная к базисным условиям, определяется по формуле, с
34
экв.
1,1 ·
·
,
·
·
·
б
,
где 1,1 – учёт инерционности гидротурбины (2,6 – для паровой турбины);
N1 – число гидрогенераторов;
[ GD 2 ]= т·м2 – маховый момент гидрогенератора;
[ n ] = об/мин – скорость вращения ротора.
2.10. Лабораторные работы
Анализ статической устойчивости асинхронной нагрузки на ЭВМ в среде
Mathcad.
2.11. Экзаменационные вопросы
1. Основные понятия и определения.
2. Векторная диаграмма и соотношения между параметрами в простейшей электроэнергетической системе с неявнополюсными генераторами.
3. Векторная диаграмма явнополюсного синхронного генератора в простейшей электроэнергетической системе.
4. Векторная диаграмма явнополюсного синхронного двигателя в простейшей системе электроснабжения.
5. Характеристика мощности при сложной связи генератора с приёмной
системой.
6. Максимальные и предельные нагрузки.
7. Требования, предъявляемые к режимам.
8. Характеристики режимов простейшей электроэнергетической системы
при синхронной скорости вращения генератора.
9. Простейшая оценка устойчивости установившегося режима. Энергетический критерий.
10. Практический критерий статической устойчивости простейшей ЭЭС.
11. Практический критерий статической устойчивости асинхронных двигателей.
12. Регулирующий эффект нагрузки.
13. Опрокидывание асинхронных двигателей.
14. Влияние частоты переменного тока в ЭЭС на устойчивость нагрузки.
15. Влияние ёмкостной компенсации на устойчивость комплексной нагрузки.
16. Реакторный пуск двигателя.
17. Самозапуск асинхронных электродвигателей.
18. Роль электрического центра системы.
19. Лавина напряжения (статическая устойчивость нагрузки).
35
20. Коэффициенты запаса статической устойчивости.
21. Общая характеристика и дифференциальные уравнения регулирования возбуждения генератора.
22. Допущения, принимаемые при анализе динамической устойчивости.
23. Уравнение движения ротора синхронной машины.
24. Графоаналитическое решение уравнения движения ротора асинхронного двигателя.
25. Оценка динамической устойчивости при переходе от одного режима к другому.
26. Энергетические соотношения, характеризующие движение ротора генератора.
27. Способ площадей и критерий динамической устойчивости.
28. Определение предельного угла отключения короткого замыкания.
29. Определение предельного времени отключения аварии.
30. Проверка устойчивости при наличии трёхфазного или пофазного
АПВ линии.
31. Применение способа площадей при анализе действия автоматического
регулирования возбуждения.
32. Способ площадей при исследовании устойчивости двух станций.
33. Метод последовательных интервалов.
34. Расчёт динамической устойчивости систем с несколькими генераторными станциями.
35. Динамическая устойчивость неявнополюсного генератора при учёте
электромагнитных процессов.
36. Динамическая устойчивость явнополюсного генератора при учёте
электромагнитных процессов.
37. Резкие изменения режима в системе электроснабжения.
38. Общая характеристика асинхронных режимов в ЭЭС.
39. Возникновение асинхронного режима.
40. Задачи при исследовании асинхронных режимов.
41. Выпадение из синхронизма, асинхронный ход синхронных машин.
42. Вхождение в синхронизм асинхронно работающих генераторов.
43. Способы ликвидации асинхронных режимов в энергосистемах.
44. Основные принципы выявления асинхронного хода.
36
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
по электромеханическим переходным процессам
1. Бобров, А. Э. Электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах: учеб.пособие / А. Э. Бобров, А. М. Дяков, В. Б. Зорин, Л. И. Пилюшенко. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2010. – 152 с.
2. Куликов, Ю. А. Переходные процессы в электрических системах:
учеб.пособие / Ю. А. Куликов. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. – 284 с. –
(«учебник НГТУ»).
3. Веников, В. А. Переходные электромеханические процессы в электроэнергетических системах: учеб.для вузов / В. А. Веников. – М.: Высш. шк.,
1985. – 536 с.
4. Бобров, А. Э. Расчёт электромеханических переходных процессов в
электроэнергетических системах: учеб.-метод. пособие / А. Э. Бобров, А. М.
Дяков, В. Б. Зорин. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2011. – 108 с.
5. Электромеханические переходные процессы в электроэнергетических
системах: метод.указания по курсовой работе для студентов укрупненных
групп направления подготовки специалистов 140000 – «Энергетика, энергетическое машиностроение и электротехника» (спец. 140203.65, 140204.65,
140205.65) всех форм обучения / сост. А. Э. Бобров, А. М. Дяков, В. Б. Зорин,
Л. И. Пилюшенко. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006. – 48 с.
6. Астахов, Ю. Н. Электроэнергетические системы в примерах и иллюстрациях: учеб.пособие / Ю. Н. Астахов, В. А. Веников, В. В. Ежков и др.; под
ред. В. А. Веникова. − М.: Энергоатомиздат, 1983. – 504 с.
7. Анисимова, В. Д. Переходные процессы электроэнергетических систем
в примерах и иллюстрациях: учеб.пособие / Н. Д. Анисимова, В. А. Веников, В.
В. Ежков и др.; под ред. В. А. Веникова. – М. – Л.: Энергия, 1967. – 456 с.
37
Приложение 1
СХЕМЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Рис. П.1.1
Рис. П.1.2
38
39
XW,
Ом
40
60
40
50
30
25
50
35
33
40
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
140
100
150
115
70
110
80
60
100
123
Rн1,
Ом
220+j150
130+j60
150+j70
170+j100
100+j40
180+j100
100+j70
150+j80
250+j150
200+j140
Zн2,
Ом
100
30
63
100
30
100
63
63
100
100
Pном,
МВт
0,85
0,8
0,8
0,85
0,8
0,85
0,8
0,8
0,85
0,85
cosφном
10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 Uном,
кВ
Генератор, G
1,79
2,65
2,199
1,79
2,65
1,79
2,199
2,199
1,79
1,79
Xd ,
о.е.
120
40
80
120
40
120
80
80
120
120
Sном,
МВ.А
Параметрыэлементов
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
17
17
17
17
17
17
17
17
17
17
uк,сн,
%
6,5
6,0
6,5
6,5
6,0
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
uк,вн,
%
Трансформатор, T
uк,вс,
%
ДАННЫЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЭС
20
10,5/38,5/1
21
28
12
27
35
10
50
25
40
10,5/38,5/1
21
10,5/38,5/1
21
10,5/38,5/1
21
11/38,5/11
5
10,5/38,5/1
21
10,5/38,5/1
21
11/38,5/11
5
10,5/38,5/1
21
30
10,5/38,5/1
21
kТ,
%
P'0,
МВт
0,93
0,86
0,88
0,92
0,87
0,92
0,89
0,95
0,85
0,9
0
cosφ
118
112
110
113
111
116
114
115
115
117
Uном,
кВ
Таблица П.2.1
Приложение 2
40
133
95
105
140
120
130
110
25
30
30
45
45
50
17
18
19
20
21
22
14
43
125
30
13
16
100
40
12
100
115
60
11
33
130
40
Вариант
15
Rн1,
Ом
XW,
Ом
160+j90
200+j110
220+j140
150+j100
170+j85
100+j50
200+j100
190+j80
210+j120
180+j90
200+j140
300+j140
Zн2,
Ом
100
100
100
63
100
100
100
50
63
63
100
100
Pном,
МВт
0,85
0,85
0,85
0,8
0,85
0,85
0,85
0,8
0,8
0,8
0,85
0,85
cosφном
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
6,3
10,5
10,5
10,5
10,5
Uном,
кВ
Генератор, G
1,79
1,79
1,79
2,199
1,79
1,79
1,79
1,404
2,199
2,199
1,79
1,79
Xd ,
о.е.
120
120
120
80
120
120
125
63
80
80
125
125
Sном,
МВ.А
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
uк,вс,
%
17
17
17
17
17
17
24
24
24
24
24
24
uк,сн,
%
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
uк,вн,
%
Трансформатор, T
45
10,5/38,5/1
21
44
40
35
33
39
38
10,5/38,5/2
30
10,5/38,5/1
21
10,5/38,5/1
21
10,5/38,5/1
21
10,5/38,5/1
21
10,5/38,5/1
21
22
10,5/38,5/2
30
38
25
35
10,5/38,5/2
30
10,5/38,5/2
30
10,5/38,5/2
30
30
10,5/38,5/2
30
kТ,
%
P'0,
МВт
0,94
0,95
0,89
0,88
0,86
0,87
0,93
0,85
0,91
0,84
0,9
0,94
0
cosφ
114
115
112
116
119
118
226
225
227
224
223
225
Uном,
кВ
Продолжениетабл. П.2.1
41
123
105
133
123
142
120
100
34
38
37
42
43
30
29
30
31
32
33
34
26
28
80
44
25
28
100
43
24
135
125
40
23
48
135
37
Вариант
27
Rн1,
Ом
XW,
Ом
120+j60
100+j40
190+j80
250+j120
260+j180
215+j160
220+j150
190+j100
130+j65
240+j180
180+j140
180+j120
Zн2,
Ом
0,85
0,85
0,85
0,85
0,8
0,8
100
100
100
100
30
30
0,8
30
0,8
0,85
100
63
0,8
63
0,8
0,8
63
63
cosφном
Pном,
МВт
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
Uном,
кВ
Генератор, G
2,65
2,65
1,79
1,79
1,79
1,79
2,199
2,199
2,65
1,79
2,199
2,199
Xd ,
о.е.
40
40
120
125
125
125
80
80
40
120
80
80
Sном,
МВ.А
10,5
10,5
10,5
12,5
12,5
12,5
12,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
uк,вс,
%
17
17
17
24
24
24
24
17
17
17
17
17
uк,сн,
%
6,0
6,0
6,5
10,5
10,5
10,5
10,5
6,0
6,0
6,5
6,0
6,0
uк,вн,
%
Трансформатор, T
0,85
0,91
0,93
0,95
0,92
34
26
10
12
0,86
0,9
0,87
0,91
37
45
10,5/38,5/
230
10,5/38,5/
230
10,5/38,5/
230
10,5/38,5/
121
11/38,5/
115
11/38,5/
115
30
10,5/38,5/
230
12
11/38,5/
115
24
20
10,5/38,5/
121
11/38,5/
121
088
31,
5
11/38,5/
121
0,84
0,92
28
11/38,5/
121
kТ,
%
P'0, cosφ
МВт
0
113
112
226
228
224
225
227
116
111
118
113
117
Uном,
кВ
Продолжениетабл. П.2.1
42
150
35
53
52
45
40
42
43
44
45
46
160
95
115
105
130
41
41
125
80
38
125
60
25
37
110
40
50
36
80
140
35
35
28
32
Вариант
Rн1,
Ом
39
XW,
Ом
240+j120
170+j70
210+j120
200+j90
150+j60
130+j60
120+j40
150+j60
230+j140
180+j120
140+j60
100+j30
Zн2,
Ом
0,85
100
100
100
100
0,85
0,85
0,85
0,85
0,8
63
100
10,5
0,8
63
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
0,85
0,85
10,5
10,5
Uном,
кВ
0,8
0,8
cosφном
0,85
100
100
100
30
30
Pном,
МВт
Генератор, G
1,79
1,79
1,79
1,79
1,79
2,199
2,199
1,79
1,79
1,79
2,65
2,65
Xd,
о.е.
10,5
120
125
125
125
125
125
80
80
120
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
40
120
10,5
uк,вс,
%
40
Sном,
МВ.А
24
24
24
24
24
17
17
17
17
17
17
17
uк,сн,
%
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
6,0
6,0
6,5
6,5
6,5
6,0
6,0
uк,вн,
%
Трансформатор, T
11/38,5/11
5
11/38,5/11
5
10,5/38,5/
121
10,5/38,5/
121
10,5/38,5/
121
11/38,5/12
1
11/38,5/12
1
10,5/38,5/
230
10,5/38,5/
230
10,5/38,5/
230
10,5/38,5/
230
10,5/38,5/
230
kТ,
%
38
28
26
36
32
18
20
25
35
30
8
9
0,94
0,88
0,85
0,95
0,94
0,91
0,9
0,87
0,88
0,89
0,86
0,85
P'0, cosφ
МВт 0
228
223
224
227
225
114
116
118
117
115
111
114
Uном
, кВ
Продолжениетабл. П.2.1
43
145
28
34
49
48
49
50
130
120
155
37
47
Rн1,
Ом
XW,
Ом
Вариант
160+j70
190+j100
200+j140
250+j140
Zн2,
Ом
100
100
100
100
Pном,
МВт
10,5
10,5
0,85
10,5
10,5
Uном,
кВ
0,85
0,85
0,85
cosφном
Генератор, G
1,79
1,79
1,79
1,79
Xd,
о.е.
120
120
120
125
Sном,
МВ.А
10,5
10,5
10,5
12,5
uк,вс,
%
17
17
17
24
uк,сн,
%
Трансформатор, T
6,5
6,5
6,5
10,5
uк,вн,
%
10,5/38,5/
230
10,5/38,5/
121
10,5/38,5/
121
10,5/38,5/
121
kТ,
%
27
32
30
50
P'0,
МВт
0,85
0,89
0,93
0,95
cosφ0
113
114
117
226
Uном
, кВ
Окончаниетабл. П.2.1
44
30
117,5
25
128,7
66
8
2
3
8
6
2
2
4
3
4
5
6
7
8
9
10
264,7
40
190
50
103,5
6
4
10,5
13,8
15,75
10,5
10,5
13,8
15,75
10,5
10,5
13,8
Ном.мо
Ном.на
щпряность
жение,
одного,
Uном,
Sном,
кВ
МВ·А
2
1
Кол.
гидВариант роагрегатов,
N1
0,91
0,21
0,3
0,34
5
1,91
5
0,96
0,31
0,22
0,26
0,38
0,3
0,3
0,26
X'd
1,05
0,95
0,91
1,1
0,95
0,89
0,89
Xd
5,5
5,7
0,22
2
5,6
6
6,5
6,38
7,5
7
7
6,5
TJ1,
с
0,18
0,2
0,42
0,29
0,22
0,25
0,43
0,34
0,3
X2
Сопротивление,
отн. ном. ед.
Электростанция 1, G1 (ГЭС)
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
n1 , об/мин
GD 2 , т ⋅ м 2
8
8
3
8
10
4
8
5
6
5
Кол.ту
рбоагрегатов,
N2
176,5
235,3
588
62,5
75
353
176,5
235,3
117,5
125
18
15,75
20
6,3
10,5
20
18
15,75
10,5
10,5
Ном.
напряжение,
Uном,
кВ
1,71
6
1,88
2,42
1,69
1
1,40
4
0,304
0,275
0,373
0,178
0,22
0,30
0,304
1,71
6
2,22
0,275
1,88
0,269
0,314
2,15
5
1,79
X'd
Xd
Сопротивление, отн.
ном.ед.
6,0
8
5,4
2
–
–
–
–
6,0
7
6,3
–
–
–
–
–
–
n2 , об/мин
GD 2 , т ⋅ м 2
6,5
6,3
6,3
8
5,4
2
6,5
6,5
TJ2,
с
Электростанция 2, G2 (ТЭС)
Ном.
мощность
одного,
Sном,
МВ·А
Параметры гидро- и турбогенераторов
Таблица П.2.2.
45
2
4
3
3
2
3
2
2
1
8
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
13,8
15,75
10,5
353
30
13,8
13,8
11
13,8
178
100
85,5
134
78,8
13,8
10,5
67,1
68,75
13,8
160
Ном.мо
Кол.ги
Ном.н
щВариант дроапряность
агрегажение,
одного,
тов,
Uном,
Sном,
кВ
N1
МВ·А
0,43
0,25
3
0,72
3
0,3
0,34
0,32
0,29
0,26
0,32
0,29
0,56
X'd
1,6
0,85
1,1
0,87
0,97
1,06
0,77
1,04
1,75
Xd
0,43
0,22
0,17
0,27
0,24
0,17
0,33
0,3
0,25
0,28
4
X2
Сопротивление,
отн. ном. ед.
Электростанция 1, G1 (ГЭС)
8
5,6
6,45
6,5
–
–
–
–
–
7,1
4
10
8
8
2
8
–
6,5
6
6
2
4
–
–
–
n1 , об/мин
GD 2 , т ⋅ м 2
–
5,6
7
6,7
6,2
TJ1,
с
Кол.т
урбоагрегатов,
N2
78,75
117,5
125
68,75
941
75
588
353
176,5
890
Ном.мо
щ-ность
одного,
Sном,
МВ·А
10,5
10,5
10,5
10,5
24
10,5
20
20
18
24
Ном.
напряжение,
Uном,
кВ
1,915
1,79
2,155
1,452
2,482
1,691
2,42
2,22
1,716
2,482
Xd
0,275
0,269
0,314
0,182
0,402
0,22
0,373
0,3
0,304
0,4
X'd
Сопротивление, отн.
ном.ед.
Электростанция 2, G2 (ТЭС)
6,23
6,4
6,5
6,85
6,7
6,5
6,3
6,3
5,42
6,7
TJ2,
с
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
n2 , об/мин
GD 2 , т ⋅ м 2
Продолжениетабл. П.2.2.
46
6
2
2
3
6
5
5
4
4
3
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
100
78
64,7
50
40
30
75,3
111
85,5
25
0,26
0,34
1,06
1,10
13,8
13,8
0,35
0,30
0,31
0,30
0,30
0,30
0,32
0,22
X'd
0,93
0,89
0,82
0,95
0,65
0,94
0,87
0,95
Xd
0,230
0,212
0,222
0,209
0,232
0,429
0,33
0,46
0,35
0,40
X2
Сопротивление,
отн. ном. ед.
10,5
10,5
10,5
10,5
13,8
13,8
13,8
10,5
Ном.м
Кол.ги ощ- Ном.на
Вариант дро- ность пряагрега- одно- жение,
тов,
го,
Uном,
Sном,
кВ
N1
МВ·А
Электростанция 1, G1 (ГЭС)
–
–
–
–
–
–
7
6
100/700
0
100/800
0
115,4/86
00
150/750
0
250/400
0
115,4/24
000
–
2
3
3
3
4
4
8
6
–
–
8
–
6
6,5
8
n1 , об/мин
GD 2 , т ⋅ м 2
TJ1,
с
Кол.ту
рбоагрегатов,
N2
353
235,3
137,5
20,0
15,75
10,5
10,5
10,5
117,6
5
125
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
Ном.н
апряжение,
Uном,
кВ
78,75
125
68,5
117,5
75
Ном.
мощность
одного,
Sном,
МВ·А
2,195
1,840
2,040
1,907
1,788
1,199
1,907
1,513
1,788
1,691
Xd
0,26
3
0,20
2
0,27
8
0,22
4
0,26
3
0,27
8
0,27
1
0,29
5
0,30
0
0,22
X'd
Сопротивление, отн.
ном.ед.
–
–
–
–
–
–
6,1
6,15
8
6,5
TJ2,
с
Электростанция 2, G2 (ТЭС)
3000/11,
5
3000/13,
0
3000/14,
2
3000/25,
0
3000/31,
1
3000/9,7
–
–
–
–
n2 , об/мин
GD 2 , т ⋅ м 2
Продолжениетабл. П.2.2.
47
13,8
127,8
160
190
68,8
71,2
74,1
4
3
2
2
3
4
3
4
3
32
33
34
35
36
37
38
39
40
85,3
78,8
235
15,75
111
3
31
16,5
13,8
10,5
10,5
10,5
15,75
15,75
13,8
Ном.мо
Кол.ги
Ном.на
щдропряность
агрегажение,
одного,
тов,
Uном,
Sном,
кВ
N1
МВ·А
Вариант
0,87
1,07
0,88
0,63
0,32
0,27
0,26
0,29
0,28
0,34
5
0,91
5
1,14
0,38
0,56
0,20
0,35
X'd
1,10
1,75
0,52
0,96
Xd
0,23
0,21
0,17
0,21
0,19
0,23
0
0,14
7
0,40
9
0,28
0
0,20
0
X2
Сопротивление,
отн. ном. ед.
Электростанция 1, G1 (ГЭС)
250/4000
125/14080
–
187,5/7000
–
–
62/51700
428/825
–
–
125/50000
71,5/82000
68,2/10000
0
68,2/10000
0
150/14400
n1 , об/мин
GD 2 , т ⋅ м 2
–
–
–
–
–
TJ1,
с
3
4
3
4
4
3
2
2
4
3
Кол.
турбоагрегатов,
N2
235,3
188,2
137,5
125,0
78,75
353
235,3
137,5
15,75
18,0
10,5
10,5
10,5
20,0
15,75
10,5
10,5
10,5
117,6
5
125
Ном.
напряжение,
Uном,
кВ
Ном.
мощность
одного,
Sном,
МВ·А
1,86
2,30
2,04
1,92
1,915
2,195
1,840
2,040
1,907
1,788
Xd
0,31
0,33
0,27
0,28
0,275
0,300
0,295
0,271
0,278
0,263
X'd
Сопротивление, отн.
ном.ед.
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
TJ2,
с
Электростанция 2, G2 (ТЭС)
3000/13,
0
3000/13,
0
3000/13,
0
3000/25,
0
3000/9,7
3000/11,
5
3000/13,
0
3000/14,
2
3000/25,
0
3000/31,
1
n2 , об/мин
GD 2 , т ⋅ м 2
Продолжениетабл. П.2.2.
48
100,0
4
4
3
2
3
2
2
42
43
44
45
46
47
48
49
50
15,75
352,9
160,0
2
3
13,8
15,75
15,75
15,75
13,8
13,8
13,8
16,5
13,8
305,9
264,7
190,0
166,7
127,8
111,1
90,6
3
Ном.мо Ном.н
щапряность
жеодного, ние,
Sном,
Uном,
МВ·А
кВ
41
Кол.г
идроВариант
агрегатов,
N1
1,75
1,30
1,65
1,07
1,10
1,00
0,52
0,97
0,87
0,85
Xd
0,57
0,33
0,42
0,35
0,37
0,28
0,15
0,37
0,27
0,24
X'd
0,41
0,20
0,27
0,24
0,28
0,16
0,20
0,26
0,20
0,16
X2
Сопротивление,
отн. ном. ед.
Электростанция 1, G1 (ГЭС)
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
TJ1,
с
165,7/430
00
68,2/1100
00
250/8000
125/57200
68,2/1331
00
187,5/180
00
71,5/8200
0
180/16000
150/16000
188/9500
n1 , об/мин
GD 2 , т ⋅ м 2
2
2
2
3
3
4
4
3
2
3
Кол.т
урбоагрегатов,
N2
1111,1
941,2
888,9
588,2
588,2
588,2
352,9
353,0
352,9
235,3
Ном.мо
щность
одного,
Sном,
МВ·А
24,0
24,0
24,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
15,75
Ном.на
пряжение,
Uном,
кВ
2,35
2,48
2,33
2,31
2,16
2,41
2,11
1,70
2,20
2,11
Xd
0,45
0,40
0,31
0,32
0,40
0,37
0,35
0,26
0,30
0,27
X'd
Сопротивление, отн.
ном.ед.
–
–
–
–
1500/245,
0
3000/56,0
3000/56,0
3000/38,6
1500/220,
0
3000/36,0
–
–
3000/28,0
3000/29,8
3000/31,0
3000/21,1
n2 , об/мин
GD 2 , т ⋅ м 2
–
–
–
–
TJ2
,
с
Электростанция 2, G2 (ТЭС)
Окончаниетабл. П.2.2.
Таблица П.2.3
Параметрытрансформаторов
Вариант
Подстанция 1, T1
Кол.,
N1
Мощность
одного,
Sном, МВ·А
uк , %
1
2
250
2
6
3
Подстанция 2, T2
kT1
Кол.,
N2
Мощность
одного,
Sном, МВ·А
uк , %
kT2
11
242/13,8
5
160
10,5
242/10,5
63
12
242/11
6
125
11
242/10,5
8
32
12
242/11
5
250
11
242/15,75
4
2
250
11
242/15,75
8
200
11
242/18
5
3
125
11
242/13,8
4
400
11
242/20
6
8
32
10,5
115/10,5
10
80
10,5
115/11
7
6
63
12
230/10,5
8
80
11
242/6,3
8
4
160
12
230/15,75
3
630
11
242/20
9
2
160
12
230/13,8
8
250
11
242/15,75
10
4
80
11
242/10,5
8
200
11
242/18
11
2
200
11
242/13,8
4
630
11
242/24
12
4
80
11
242/10,5
6
200
11
230/18
13
3
80
11
242/13,8
6
400
10,7
235/20
14
3
100
12
230/13,8
4
630
11
230/20
15
2
160
12
230/11
8
80
11
242/10,5
16
3
100
12
230/13,8
4
630
11
242/24
17
2
125
11
242/13,8
8
80
11
242/10,5
49
Продолжение табл. П.2.3
Подстанция 2, T2
Вариант
Подстанция 1, T1
Кол.,
N1
Мощность
одного,
Sном, МВ·А
uк , %
kT1
Кол.,
N2
Мощность
одного,
Sном, МВ·А
uк , %
kT2
18
2
200
11
242/13,8
8
160
11
242/10,5
19
1
400
11
242/15,75
10
125
11
242/10,5
20
8
40
10,5
115/10,5
4
80
10,5
115/10,5
21
6
32
10,5
115/10,5
8
80
10,5
115/10,5
22
2
100
12
230/11
8
160
12
230/10,5
23
2
125
11
242/13,8
6
80
11
242/10,5
24
3
80
11
242/13,8
8
160
12
230/10,5
25
6
32
10,5
121/10,5
4
80
10,5
115/11
26
5
40
11
230/10,5
4
125
11
242/10,5
27
5
63
12
242/11
3
125
11
242/10,5
28
4
80
11
242/10,5
3
160
10,5
242/10,5
29
4
80
11
230/13,8
3
250
11
242/15,75
30
3
100
11
230/13,8
2
400
11
242/20
31
3
125
11
242/15,75
3
125
11
242/10,5
32
4
160
11
242/13,8
4
125
11
242/10,5
33
3
160
12
230/13,8
2
160
11
242/10,5
34
2
200
11
242/15,75
2
250
11
242/15,75
35
2
250
11
242/15,75
3
400
11
242/20
50
Окончание табл. П.2.3
Подстанция 2, T2
Вариант
Подстанция 1, T1
Кол.,
N1
Мощность
одного,
Sном, МВ·А
uк , %
kT1
Кол.,
N2
Мощность
одного,
Sном, МВ·А
uк , %
kT2
36
3
80
10,5
121/10,5
4
80
10,5
121/10,5
37
4
80
10,5
121/10,5
4
125
10,5
121/10,5
38
3
80
10,5
121/10,5
3
200
10,5
121/10,5
39
4
80
10,5
121/13,8
4
200
10,5
121/18,0
40
3
125
11
242/16,5
3
400
11
242/15,75
41
3
125
11
242/13,8
3
400
11
242/15,75
42
4
125
11
242/16,5
2
400
11
242/20,0
43
4
125
11
242/13,8
3
400
11
242/20,0
44
3
125
11
242/13,8
4
400
11
242/20,0
45
2
200
11
242/13,8
4
630
12,5
242/20,0
46
3
200
11
242/15,75
3
630
12,5
242/20,0
47
2
400
11
242/15,75
3
630
12,5
242/20,0
48
2
400
11
242/15,75
2
1000
11,5
242/24
49
2
400
11
242/15,75
2
1000
11,5
242/24
50
3
200
11
347/13,8
2
1250
14
347/24
51
Таблица П.2.4
Вариант
Параметры линий и нагрузок
Мощность,
, МВт
cosφ0
Длинал
инии,
l,км
Удельноесопро
тивление,
Ом
X0,
км
Напряжение,
Uн, кВ
1
225
0,95
230
0,422
2
190
0,95
130
3
150
0,96
4
200
5
Мощность
нагрузки,
н , МВт
cosφн
220
450
0,88
0,409
220
550
0,92
210
0,417
220
900
0,85
0,95
150
0,41
220
1000
0,86
210
0,92
80
0,413
220
1100
0,83
6
90
0,91
130
0,429
110
500
0,89
7
120
0,95
270
0,401
220
300
0,93
8
300
0,95
290
0,4
220
1500
0,85
9
170
0,95
240
0,41
220
1400
0,9
10
180
0,93
170
0,42
220
1000
0,87
11
250
0,95
195
0,41
220
1430
0,89
12
210
0,94
265
0,37
220
1150
0,93
13
145
0,95
250
0,39
220
1700
0,91
14
190
0,96
220
0,41
220
1900
0,88
15
205
0,92
290
0,37
220
500
0,92
16
185
0,95
145
0,385
220
1650
0,94
17
165
0,95
265
0,41
220
400
0,83
18
270
0,94
185
0,4
220
800
0,86
19
235
0,95
205
0,429
220
1000
0,84
20
150
0,92
80
0,42
110
300
0,96
21
90
0,95
150
0,42
110
400
0,93
52
Вариант
Продолжение табл. П.2.4
Мощность,
, МВт
cosφ0
Длинал
инии,
l,км
Удельноесопро
тивление,
Ом
X0,
км
Напряжение,
Uн, кВ
22
120
0,95
185
0,4
23
115
0,94
165
24
140
0,95
25
140
26
Мощность
нагрузки,
н , МВт
cosφн
220
700
0,94
0,42
220
300
0,91
160
0,4
220
800
0,85
0,96
50
0,413
110
380
0,88
120
0,96
70
0,435
220
400
0,85
27
190
0,92
60
0,429
220
350
0,85
28
240
0,96
80
0,420
220
540
0,87
29
300
0,94
110
0,420
220
800
0,90
30
230
0,96
100
0,429
220
800
0,89
31
250
0,93
105
0,420
220
500
0,86
32
390
0,91
95
0,413
220
750
0,92
33
360
0,96
80
0,413
220
550
0,94
34
290
0,95
115
0,420
220
650
0,88
35
360
0,96
90
0,413
220
1200
0,90
36
150
0,92
45
0,420
110
250
0,85
37
200
0,93
70
0,420
115
500
0,89
38
160
0,93
72
0,413
115
360
0,87
39
250
0,92
65
0,405
118
520
0,90
40
200
0,92
105
0,420
220
650
0,92
41
190
0,94
120
0,429
230
600
0,89
42
300
0,90
116
0,435
235
550
0,90
53
Вариант
Окончание табл. П.2.4
Мощность,
, МВт
cosφ0 Длинал
инии,
l,км
Удельноесопро
тивление,
Ом
X0,
км
Напряжение,
Uн, кВ
43
350
0,91
92
0,429
44
240
0,93
114
45
260
0,94
46
300
47
Мощность
нагрузки,
н , МВт
cosφн
225
570
0,92
0,429
230
610
0,93
127
0,435
228
1200
0,94
0,95
98
0,413
232
1250
0,95
350
0,95
125
0,413
220
1300
0,94
48
420
0,96
110
0,413
230
950
0,90
49
500
0,96
79
0,413
230
1050
0,92
50
350
0,92
260
0,32
330
1170
0,94
54
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Электромагнитные переходные процессы
1.1. Введение в учение об электромагнитных переходных процессах
в электроэнергетических системах
1.2. Электромагнитные переходные процессы при сохранении симметрии трёхфазной цепи
1.3. Электромагнитные переходные процессы при нарушении симметрии трёхфазной цепи
1.4. Электромагнитные переходные процессы при особых условиях
1.5. Контрольные работы
1.6. Курсовая работа
1.7. Лабораторные работы
1.8. Экзаменационные вопросы
Библиографический список, программное обеспечение, наглядные материалы по электромагнитным переходным процессам
2. Электромеханические переходные процессы
2.1. Введение в учение об электромеханических переходных процессах в электроэнергетических системах
2.2. Практические сведения о критериях устойчивости и протекании
процессов во времени при больших и малых возмущениях
2.3. Анализ статической устойчивости
2.4. Переходные процессы в узлах нагрузки электроэнергетической
системы
2.5. Переходные процессы в сложных системах
2.6. Переходные процессы при больших возмущениях и больших
изменениях скорости
2.7. Уточнения и указания по анализу переходных процессов и мероприятий по улучшению устойчивости
2.8. Контрольная работа
2.9. Курсовая работа
2.10. Лабораторные работы
2.11. Экзаменационные вопросы
Библиографический список по электромеханическим переходным процессам
Приложение 1. Схемы электроэнергетических систем
Приложение 2. Данные элементов ЭЭС
55
3
4
4
6
10
13
14
14
15
15
17
18
19
20
24
26
27
29
31
33
33
35
35
37
38
39
Учебное издание
ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ
В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Составители:
Бобров Александр Эдуардович
Дяков Анатолий Михайлович
Подготовлено к публикации редакционно-издательским
отделом БИК СФУ
Подписано в печать 17.05.2012 г. Формат 60х84/16.
Бумага офсетная. Печать плоская.
Усл. печ. л. 3,2. Уч.-изд. л. 2,3.
Тираж 100 экз. Заказ 6849.
Редакционно-издательский отдел
Библиотечно-издательского комплекса
Сибирского федерального университета
660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79
Тел/факс (391)206-21-49. E-mail rio@sfu-kras.ru
http://rio.sfu-kras.ru
Отпечатано Полиграфическим центром
Библиотечно-издательского комплекса
Сибирского федерального университета
660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82а
Тел/факс (391)206-26-58, 206-26-49
E-mail: print_sfu@mail.ru; http://lib.sfu-kras.ru
56
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
99
Размер файла
452 Кб
Теги
метод, переходные, 1712, система, процесс, учеб, 140205, электроэнергетических, пособие, спец
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа