СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ

Активная зона — зона ядерного реактора, в которой происходит деление ядерного горючего и передача теплоты теплоносителю (5.3, 5.3, 5.5)

Антипомпажные	клапаны	—	клапаны,	установленные		на	корпусе
воздушного компрессора		ГТУ	и перепускающие воздух из промежуточных
ступеней компрессора в выходной диффузор				газовой	турбины	при пусках и
остановках.	Это исключает		явление помпажа —		неустойчивую		работу
компрессора, сопровождающуюся интенсивной вибрацией всей ГТУ (7.1)

Базовые турбины — турбины, служащие для покрытия базовой части графика электрической нагрузки. Они работают постоянно при номинальной нагрузке или близкой к ней (6.4)

Барабан — цилиндрический горизонтальный сосуд, находящийся под давлением, из нижней части которого вода поступает в трубную систему испарителя; из верхней части пар поступает в пароперегреватель (2.3, 8.1)

Барабанный котел — котел, в котором образование пара и его отделение от воды происходит в барабане, из которого пар поступает в пароперегреватель, а затем в паровую турбину. Барабанные котлы могут использоваться только для

докритических параметров пара (2.3)

Безотказность — свойство турбины непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторой наработки. Средняя наработка на отказ для турбин ТЭС мощностью 500 МВт и более должна быть не менее 6250 ч, а меньшей мощности — не менее 7000 ч, а для турбин АЭС — не менее 6000 ч (6.5)

Бесканальная прокладка — прокладка теплопровода сетевой воды, при которой его участки укладывают на специальные опоры непосредственно на дне вырытых грунтовых каналов, сваривают между собой стыки, защищают их от воздействия агрессивной среды и засыпают грунтом (3.3)

Биологическая защита — кладка из тяжелого бетона, предохраняющая персонал реакторного отделения АЭС от воздействия медленных и быстрых нейтронов и ионизирующего излучения (5.3)

Блочная ТЭС — электростанция, состоящая из отдельных энергоблоков, каждый из которых включает котел, паровую турбину, питательный насос и систему регенеративного подогрева питательной воды (2.1)

БРОУ — см. быстродействующая редукционно-охладительная установка

Быстродействующая редукционно-охладительная установка (БРОУ) — РОУ,

служащая для быстрого сброса пара, генерируемого котлом, через обвод паровой турбины в конденсатор при аварийных ситуациях (13.2, 16.4)

Быстрые нейтроны — нейтроны, образующиеся в результате деления ядерного топлива и имеющие большую скорость (5.3)

Вакуум — в широком смысле слова — давление среды, меньше атмосферного. В узком смысле на ТЭС под вакуумом понимают отношение разрежения к барометрическому давлению, выраженное в процентах (1.1)

Вал ротора турбины — элемент ротора турбины, соединенный с дисками, на которых располагаются рабочие лопатки (6.2)

Валопровод турбоагрегата — система роторов турбины, электрогенератора и возбудителя, соединенных муфтами в единый вращающийся узел (6.1)

Ватт — единица мощности в системе СИ (1 Вт = 1 Дж/с) (1.1)

ВВЭР — см. водо-водяной энергетический реактор

Вертикальные сетевые подогреватели (ПСВ) — подогреватели сетевой воды с вертикально расположенной трубной системой в вертикальном цилиндрическом корпусе (4.3, 16.4)

Виброскорость — мера вибрации опор турбоагрегата. В нормальных условиях она не должна превышать 2,8 мм/с (1.1)

Влажность — содержание жидкой фазы (капель влаги) в паро-капельной смеси (5.5)

Влажный пар — пар, содержащий капли влаги. Предельно допустимая влажность пара в паровой турбине составляет 10—13 % (1.2)

Водо-водяной энергетический реактор (ВВЭР) — корпусной реактор, в котором теплоносителем и замедлителем нейтронов является вода, циркулирующая через активную зону под высоким давлением (5.3)

Водогрейный котел — котел для нагрева	сетевой воды	на районных	тепловых
станциях (РТС) для последующего	направления	в тепловую	сеть для
теплоснабжения жилых домов и предприятий (3.1)

Водоподогревательная установка — установка для непрерывного подогрева обратной сетевой воды на ТЭЦ паром из отборов теплофикационной паровой турбины типа Т, включающая паропроводы отбора, сетевые подогреватели, систему эвакуации конденсата греющего пара из подогревателей и подпиточную установку теплосети (4.1, 16.4)

Водоструйный эжектор — струйный насос, постоянно отсасывающий паровоздушную смесь из конденсаторов и других теплообменных аппаратов и

поддерживающий в них низкое давление конденсации (16.3)

Возбудитель — электрическая машина, ротор которой соединен с ротором электрогенератора, служащая для питания его роторных обмоток, создания вращающегося электромагнитного поля и генерации тока в обмотках статора электрогенератора (2.3, 2.5)

Воздухоохладитель — часть трубного	пучка	теплообменной поверхности
конденсатора и сетевого подогревателя, служащая		для максимального охлаждения
паровоздушной смеси перед ее отсосом	эжектором из парового пространства
теплообменника (4.3)

Воздухоподогреватель — теплообменник котла, служащий для утилизации теплоты уходящих газов и нагрева воздуха, подаваемого в топку (2.4)

Воздушный компрессор — турбомашина, обеспечивающая сжатие атмосферного воздуха перед его подачей в камеру сгорания ГТУ (7.1, 7.1, 14.1)

Вспомогательные турбины — турбины, служащие для обеспечения технологического процесса производства электроэнергии на ТЭС — обычно для привода питательных насосов и воздуходувок котлов (6.4)

Встроенная кольцевая камера сгорания — камера сгорания, встроенная в корпус ГТУ между компрессором и газовой турбиной и не имеющая индивидуальных пламенных труб (7.1, 14.5)

Встроенный пучок — выделенный трубный пучок в конденсаторе теплофикационной паровой турбины для предварительного нагрева сетевой или подпиточной воды теплосети (4.1, 16.3)

Выносная камера сгорания — камера, выполненная в отдельном корпусе и присоединенная к компрессору и газовой турбине отдельными патрубками (7.1,

14.1)

Выплавляемая модель — модель из легкоплавкого материала, место которой при литье занимает жидкий металл. Литье по выплавляемым моделям используется при изготовлении охлаждаемых рабочих лопаток газовых турбин из нимоников

(7.1)

Выработка электроэнергии на тепловом потреблении — показатель качества теплофикационной турбины, представляющий отношение выработанной энергии к отпущенному теплу за одинаковый период времени (3.5, 16.4)

Выходной диффузор — расширяющийся канал на выходе компрессора и газовой турбины, позволяющий преобразовать скорость выходного потока в давление (7.1)

Вязкость разрушения — характеристика материала, отражающая его сопротивление хрупкому разрушению при наличии трещин. С ростом температуры вязкость разрушения увеличивается (1.4)

Газовая турбина — турбомашина, преобразующая потенциальную энергию продуктов сгорания, полученных в камере сгорания, в механическую энергию вращения ее ротора, который приводит компрессор и/или электрогенератор (7.1, 7.1, 14.3)

Газовый подогреватель конденсата (ГПК) — первая по ходу питательной воды поверхность теплообмена котла-утилизатора ПГУ (8.3, 15.1)

Газомазутная ТЭС — тепловая паротурбинная электростанция, котлы которой приспособлены для сжигания газообразного и жидкого топлива (мазута) порознь или одновременно (2.1)

Газообразное топливо — природный и искусственные газы, используемые для сжигания в энергетических котлах и камерах сгорания ГТУ (1.3)

Газотурбинная тепловая электростанция (ГТЭС) — тепловая электростанция,

основными энергетическими установками которой являются ГТУ (2.1)

Газотурбинная	установка	(ГТУ) — энергетическая установка, неотъемлемыми
элементами которой являются воздушный компрессор , камера сгорания и газовая
турбина (2.1, 7.1, 11.2, 14.1)
Газотурбинный	агрегат	— энергетическая	машина, состоящая из ГТУ и

электрогенератора (7.1)

Гигаватт — единица измерения мощности (1 ГВт = 109 Вт) (1.1)

Гигакалория — единица измерения тепловой энергии, в частности тепла, отпускаемого ТЭЦ или котельными (1 Гкал = 109 кал) (1.1)

Год — единица времени (1 год = 8760 ч) (1.1)

Горелка с предварительным смешением — горелка, в которой топливный газ и воздух смешиваются перед подачей в зону горения (14.2)

Горизонтальный сетевой подогреватель (ПСГ) — подогреватель сетевой воды,

трубная система которого расположена горизонтально (4.3, 16.4)

Городское централизованное теплоснабжение — снабжение от одного теплоисточника города (3.1)

Горючая масса топлива — доля массы твердого и газообразного топлива, при сгорании которого выделяется теплота. Основная составляющая горючей массы твердого топлива — углерод, жидкого — смесь тяжелых фракций углеводородов

(1.3)

Государственная районная электростанция (ГРЭС) — историческое название наиболее мощных ТЭС России, как правило, с энергоблоками 150—1200 МВт (2.1)

ГПК — см. газовый подогреватель конденсата

Градирня — строительное сооружение в виде вытяжной башни, обеспечивающей тягу воздушной массы. Внутри башни с помощью разбрызгивающих устройств распыляется нагретая в конденсаторе охлаждающая вода. За счет ее испарения в количестве примерно 1 % происходит охлаждение воды, и она снова

циркуляционными насосами подается в конденсатор (2.3)

Грамм — единица массы (1 г = 10-3 кг) (1.1)

Групповое централизованное теплоснабжение — снабжение группы зданий от одной котельной установки тепловой мощностью 1—10 Гкал/ч (3.1)

ГРЭС — см>. государственная районная электростанция ГТУ — см. газотурбинная установка

ГТУ простого термодинамического цикла — газотурбинная установка, состоящая из одного компрессора, одной или нескольких камер сгорания, работающих в одинаковых условиях, и одной газовой турбины, обеспечивающих последовательные однократные процессы сжатия, нагрева и расширения рабочего тела ГТУ(7.1, 7.1)

ГТУ сложного цикла — ГТУ,	термодинамический цикл	которой	состоит	из
нескольких ступеней сжатия,	или/и нескольких ступеней	подвода	теплоты	в

камерах сгорания, перемежающихся расширением в нескольких газовых турбинах

(7.1)

ГТЭС — см. газотурбинная тепловая электростанция

Давление — результирующая сила ударов молекул газа или пара, действующих на единицу площади сосуда, в котором они заключены (1.1)

Двухвальная турбина — турбина, состоящая из двух турбин, каждая со своим валопроводом и электрогенератором, связанных только потоком пара, который последовательно проходит через них (6.4)

Двухконтурная АЭС — атомная электростанция, в которой реакторный контур и паротурбинный контур разделены: через ядерный реактор циркулирует радиоактивная вода под высоким давлением, а в паротурбинной установке циркулирует нерадиоактивный пар и вода при существенно меньшем давлении

(5.5)

Двухконтурная ПГУ — установка, характерным признаком которой является использование двухконтурного котла-утилизатора (8.3)

Двухконтурный котел-утилизатор — котел-утилизатор двухконтурной ПГУ ,

генерирующий пар высокого и низкого давлений с различной температурой.

Каждый контур состоит из экономайзера (или газового подогревателя конденсата), испарителя и пароперегревателя (8.3, 13.1, 15.1)

Двухступенчатый нагрев сетевой воды — нагрев сетевой воды в двух последовательно расположенных сетевых подогревателях (нижнем и верхнем), питаемых из отборов паровой турбины с различным давлением. Двухступенчатый нагрев позволяет увеличить мощность турбины при той же теплофикационной нагрузке (4.1, 16.4)

Деаэратор — основной элемент деаэрационной установки, служащий для удаления газов, растворенных в конденсате, вызывающих коррозию конденсатнопитательного тракта и внутренних поверхностей нагрева котла (2.3, 13.2)

Деаэраторное отделение — помещение главного корпуса ТЭС между турбинным и котельным отделением для размещения деаэраторов (2.4)

Деаэрационная колонка — верхняя часть деаэратора, в которой происходит смешивание деаэрируемой воды и греющего пара, нагрев ее до температуры насыщения и деаэрация (15.1)

Деаэрация — процесс удаления растворимых газов из конденсата при его нагреве до

температуры насыщения (2.3)

Децентрализованная система теплоснабжения — теплоснабжение, при котором источник тепла и теплоприемник практически совмещены, т.е. тепловая сеть либо отсутствует, либо очень коротка (3.1)

Джоуль — единица измерения энергии (1 Дж = 1 Н · с) (1.1)

Дизельное топливо — жидкое топливо малой вязкости, обычно используемое в качестве резервного топлива ГТУ и ПГУ (1.3)

Диск ротора турбины — элемент ротора турбины, соединяемый с валом ротора, на котором устанавливаются рабочие лопатки (6.2, 7.1)

Диффузионная горелка — горелка, в которой горение происходит на выходе из нее в факеле по мере перемешивания топлива и воздуха и протекания химической реакции (14.2)

Диффузионное горение — горение, определяемое скоростью перемешивания топлива и воздуха (14.2)

Диффузор — расширяющийся канал, в котором скорость потока преобразуется в давление (7.1)

Длительная прочность — сопротивление материала и деталей длительному пребыванию в условиях высоких температур и напряжений. Она определяет возможность повышения начальных параметров пара паровой турбины и начальной температуры газов ГТУ (1.4)

Докритические параметры пара — пар с давлением ниже критического (22,4 МПа) и температурой выше критической (374 °С) (6.4)

Докритическое давление — давление меньше 22,4 МПа (2.1, 6.4)

Дымовая труба — вертикальный канал, служащий для рассеивания вредных продуктов сгорания и других выбросов, содержащихся в уходящих газах котлов и ГТУ, в атмосфере на возможно большей площади (2.4)

Дымосос — вытяжной вентилятор, служащий для создания разрежения в топке котла

(2.4)

Жидкое топливо — на ТЭС используют мазут и дизельное топливо (1.3)

Замедлитель — среда (обычно вода, графитовая кладка и другие материалы), окружающая твэлы и замедляющая быстрые нейтроны с целью поддержания цепной реакции деления ядер урана (5.3)

Замкнутая система охлаждения — система, в которой нагретый в детали охлаждающий агент не выбрасывается в проточную часть, а направляется в холодильник и затем снова возвращается для охлаждения детали. В настоящее время осваивается замкнутое паровое охлаждение лопаток турбин (7.1)

Индивидуальное теплоснабжение — децентрализованная система теплоснабжения, при котором в каждом помещении используется индивидуальные отопительные приборы (3.1)

Индивидуальный ресурс — ресурс, назначаемый индивидуально для каждого объекта после достижения им паркового ресурса эксплуатации (12.3)

Испаритель — трубная система энергетического котла или котла-утилизатора

ПГУ, в которой поступающая питательная вода испаряется и превращается в пар

(8.1)

Калория — единица измерения тепловой энергии (1 кал = 4,19 Дж) (1.1)

Камера сгорания — элемент ГТУ, в котором происходит сжигание газообразного или жидкого топлива с целью получения продуктов сгорания требуемой температуры

(7.1, 7.1, 14.1)

Канальный реактор — реактор, состоящий из графитовой кладки с многочисленными каналами, в каждый из которых вставляется технологический канал, являющийся кипящим реактором малого диаметра. Замедлителем в канальном реакторе служит графит, а теплоносителем — вода (5.3)

Квартальное централизованное теплоснабжение — снабжение городского квартала от одной водогрейной котельной установки тепловой мощностью 10—50 ГВт/ч (3.1)

Киловатт-час — единица энергии, в частности принятая для измерения выработанной и отпущенной электрической энергии на электростанциях (1 кВт·ч = 860 ккал) (1.1)

Килограмм — единица массы в системе СИ (1.1)

Килограмм-сила — внесистемная единица силы (1 кгс = 9,8 Н) (1.1)

Килокалория — единица измерения тепловой энергии (1 ккал = 103 кал) (1.1)

Килопаскаль — единица измерения давления, в частности в конденсаторах и других аппаратах, работающих под разрежением (1 кПа = 103 Па) (1.1)

Кинетическое горение — горение, скорость которого определяется скоростью

протекания химической реакции (14.2)
Кипящий реактор — корпусной ядерный реактор,	активная зона	которого
погружена в кипящую воду под высоким давлением.	Над поверхностью	жидкости

образуется насыщенный водяной пар, который направляется в паровую турбину. В России кипящие реакторы не строят (5.3)

Кипящий слой — горение твердого топлива во взвешенном состоянии, обеспечиваемым скоростным напором воздуха, подаваемым снизу в зону горения (11.4)

Комбинированная выработка тепла			и электроэнергии —		производство
электроэнергии электрогенератором, приводимым паровой турбиной, и тепла от
пара	отборов	паровой	турбины.	Синонимом	указанного

комбинированного производства является термин «теплофикация» (3.4)

Конденсатный насос — насос, откачивающий конденсат из конденсатора, подавая его через систему регенеративных подогревателей в деаэратор (2.3, 2.4, 2.5)

Конденсатор — теплообменный аппарат, основной элемент конденсационной установки, служащей для конденсации пара, отработавшего в турбине, при низком давлении, составляющем 3—8 кПа (2.2, 2.3, 2.3, 2.4, 13.2, 16.3)

Конденсаторные трубки — трубки, образующие теплообменную поверхность конденсатора, внутри которых непрерывно протекает охлаждающая вода, а

снаружи конденсируется пар, поступающий из паровой турбины (2.5)

Конденсационная электростанция — промышленное предприятие, служащее для выработки электрической энергии (как правило, КЭС вырабатывают и небольшое количество горячей воды для отопления станционного поселка) (2.1)

Конденсационная установка — совокупность конденсатора, системы подачи

охлаждающей воды в конденсатор с помощью циркуляционных насосов, системы откачки образующегося из пара конденсата конденсатными насосами и системы удаления воздуха из парового пространства конденсатора, обеспечивающих выполнение конденсатором своих функций (16.3)

Конденсационное помещение — помещение под паровой турбиной главного корпуса ТЭС, служащее для размещения конденсатора и другого вспомогательного оборудования (2.4)

Конденсационные турбины — турбины, отработавший пар которых поступает в

конденсатор (6.4)

Концевое уплотнение — уплотнение вала на выходе из цилиндра турбины, не допускающее значительной утечки пара из цилиндра в зазор между вращающимся ротором и неподвижным статором (6.1)

Концентрация напряжений — повышение местных механических напряжений,

вызванное резким изменением формы тела (12.4)

Корпус цилиндра — элемент статора, охватывающий невращающиеся детали цилиндра: обоймы диафрагм, диафрагмы, обоймы концевых уплотнений и др. Корпус цилиндра имеет горизонтальный фланцевый разъем для удобства сборки и разборки турбины (6.1)

Котел — совокупность устройств, обеспечивающих образование пара или горячей воды путем подвода к ним тепловой энергии от сжигаемого топлива. Различают котлы энергетические и водогрейные, барабанные и прямоточные (2.3)

Котел с естественной циркуляцией — котел, испаритель которого работает на принципе многократной естественной циркуляции рабочего тела по тракту барабан — опускная труба — испаритель — барабан без использования циркуляционных насосов (8.1)

Котел-утилизатор (КУ) — котел, служащий для генерации пара высоких параметров для паровой турбины ПГУ за счет теплоты уходящих газов ГТУ (8.1, 13.2)

Котельная установка — совокупность котла и вспомогательных устройств, обеспечивающих получение пара высоких параметров на ТЭС (2.3, 15.1)

Коэффициент полезного действия нетто ТЭС по выработке электроэнергии —

отношение количества электроэнергии, отпущенной с зажимов генератора, к той теплоте, которая затрачена на получение электроэнергии. Для ТЭЦ эта характеристика является чисто условной величиной (2.2)

Коэффициент полезного использования теплоты топлива — доля теплоты,

содержащейся в топливе, полезно используемой на выработку электроэнергии и тепла на электростанции. У КЭС он не превышает 40 %, а для ТЭЦ он может достигать 85 % (3.5, 16.4)

Коэффициент теплофикации ТЭЦ — отношение количества тепла, полученного из отборов турбин для нужд нагрева сетевой воды, при минимальной расчетной температуре наружного воздуха к максимальному отпуску тепла ТЭЦ (4.2)

Критические параметры пара — давление 22,1 МПа и температура 374,1 °С, при которых теплота парообразования равна нулю, а плотность жидкой и паровой фазы одинаковы (1.2)

Критический размер трещины — глубина трещины, при достижении которой происходит практически мгновенное хрупкое разрушение детали с тяжелыми последствиями. Наиболее опасны трещины в роторах и паропроводах энергоблоков

(1.4)

КУ — см. котел-утилизатор

КЭС — см. конденсационная ТЭС

Лабиринтовое уплотнение — последовательная совокупность кольцевых щелей, образованных невращающимися острыми гребнями, расположенными с малым радиальным зазором по отношению к поверхности уплотняемого вала, и кольцевых камер между ними. Лабиринтовое уплотнение обеспечивает малую протечку пара мимо решеток турбины (6.3)

Литейные стержни — элемент литейной формы, представляющий точную копию полости внутри отливаемой детали. После отливки детали стержень удаляют вытравливанием специальными химическими растворами (7.1)

Мазут — высококалорийное вязкое жидкое топливо для энергетических котлов, смесь тяжелых углеводородов, остаточный продукт перегонки нефти после отделения бензина, керосина и других легких фракций. В теплоэнергетике в основном используются сернистые мазуты, требующие системы сероочистки или использования специальных технологий сжигания (1.3)

Максимальная проектная авария — авария ядерного реактора с потерей охлаждающего теплоносителя и расплавлением его активной зоны (5.6)

Маневренность — способность турбины и энергоблока к быстрым и частым изменениям нагрузки, пускам и остановкам (6.5)

Маслоохладитель — теплообменный аппарат, служащий для охлаждения масла, подаваемого к подшипникам турбины из масляного бака, в который сливается масло, нагретое в подшипниках (6.3)

Машинный зал — помещение главного корпуса ТЭС для размещения турбоагрегатов

(2.4)

Мегаватт — единица мощности (1 МВт = 103 кВт) (1.1)

Мегакалория — единица тепловой энергии (1 Мкал = 106 кал) (1.1)

Мегапаскаль — единица давления, используемая для измерения высоких давлений, в частности на ТЭС: перед котлом и за ним, перед турбиной, за питательным насосом (1 МПа = 106 Па = 0,098 ат) (1.1)

Медленные нейтроны — образующиеся в результате деления ядер нейтроны, обладающие небольшой скоростью и имеющие вероятность захвата ядром и его последующего расщепления большую, чем быстрые нейтроны. Быстрые нейтроны замедляются с помощью замедлителя, и поэтому такие энергетические реакторы относятся к реакторам на медленных (тепловых) нейтронах (5.3)

Межгородское централизованное теплоснабжение — снабжение нескольких городов от одного теплоисточника (3.1)

Меридиональное профилирование — способ повышения экономичности ступени турбины, имеющей малые высоты решеток, путем профилирования их меридиональных обводов (10.2)

Метр — единица длины в системе СИ (1.1)

Механическое напряжение — мера удельной внутренней напряженности твердого тела вследствие приложения внешних нагрузок, характеризуемая как сила, приходящаяся на единицу поверхности. Обычно механическое напряжение измеряется в мегапаскалях (1.1)

Микрометр — единица длины (1 мкм = 10-6 м) (1.1)

Миллиметр — единица длины (1 мм = 10-3 м) (1.1)

Минимальная расчетная температура наружного воздуха — температура, принимаемая в расчетах температурного графика теплосети (4.2)

Многовальная ПГУ — установка, в которой два и более электрогенератора (8.3)

Монарная ПГУ — установка, рабочим телом турбины которой является смесь продуктов сгорания и водяного пара, полученного в котле-утилизаторе за счет теплоты уходящей парогазовой смеси ГТУ (8.2)

Монокристаллическая лопатка — лопатка, изготовленная из одного кристалла (7.1)

Моральное старение — ухудшение технико-экономических показателей оборудования по сравнению с достигнутым уровнем, вызванное использованием устаревших технологий (9.5, 12.1)

Муфта — узел,	обеспечивающий соединение соседних роторов и		передающий
мощность с одного ротора на другой (6.1)
Надежность —	свойство энергоблока	или паровой турбины	обеспечивать

бесперебойную выработку мощности при предусмотренных затратах топлива и установленной системе эксплуатации, технического обслуживания и ремонтов, а также не допускать ситуаций, опасных для людей и окружающей среды (6.5)

Насосы маслоснабжения — насосы, обеспечивающие системы регулирования и смазки маслом (2.4)

Непроходные каналы — каналы для размещения только подающего и обратного теплопровода, для доступа к которым необходимо срывать слой грунта и снимать верхнюю часть канала (3.3)

Нетрадиционная энергетика — область электроэнергетики, использующая источники энергии местного значения, а также источники, находящиеся в стадии освоения. Характерными чертами нетрадиционной энергетики являются их экологическая чистота, существенно большие удельные затраты на строительство и малая единичная мощность (1.5)

Низконапорный парогенератор — энергетический котел, в который вместо воздуха из атмосферы поступают уходящие газы ГТУ, содержащие достаточное количество кислорода для сжигания дополнительного топлива. Низконапорный парогенератор используют в сбросных ПГУ (8.2)

Нимоники — жаропрочные сплавы на основе никеля, используемые для лопаточного аппарата газовых турбин (7.1)

Нормальный кубометр — 1 м3 газа или жидкости в «нормальных» условиях (при температуре 0 °С и давлении 1 атм). В нормальных кубометрах измеряют расход электростанцией природного газа и ведут расчеты показателей котлов (1.1)

Ньютон — единица измерения силы в системе СИ (1 Н = 0,098 кгс) (1.1)

Оборотное водоснабжение — система снабжения ТЭС технической водой с помощью

ее циркуляции и охлаждения в прудах-охладителях или градирнях (2.3)

Обратная сетевая вода — вода, возвращаемая от тепловых потребителей на ТЭЦ или РТС для последующего нагрева и возврата на теплосеть (3.1, 16.4)

Одновальная ПГУ — парогазовая установка, ГТУ и паровая турбина которой приводят единственный электрогенератор (8.3)

Одновальная турбина — турбина, имеющая один валопровод, образованный роторами

цилиндров и электрогенератора (6.4)

Одноконтурная АЭС — атомная электростанция, через ядерный реактор и паротурбинную установку которой циркулирует одно и то же рабочее тело — вода и водяной пар (5.5)

Одноконтурная утилизационная ПГУ — ПТУ, котел-утилизатор которой состоит из одного контура (8.3)

Опора — корпус подшипника с установленным в нем опорным вкладышем, служащая для опирания вращающегося валопровода на статор через тонкую масляную пленку (6.1)

Отбор турбины — пар, выводимый из проточной части турбины для нагрева

питательной и/или сетевой воды(3.4, 3.6, 4.1)

Относительное удлинение при разрыве — отношение приращения длины разорванного образца к его первоначальной длине. Относительное удлинение характеризует пластичность материала (1.4)

Отражатель — элемент ядерного реактора, уменьшающий утечку нейтронов из активной зоны. Для отражателей используются такие же материалы, как и для

замедлителей (5.3)

Охлаждающая вода — вода, поступающая в трубный пучок конденсатора для обеспечения его низкой температуры и соответственно низкого давления конденсации из реки, пруда-охладителя или градирни (2.3, 2.5, 16.3)

Пакет рабочих лопаток — совокупность нескольких рабочих лопаток, установленных на диске и объединенных ленточным бандажом или связующей проволокой с целью увеличения вибрационной надежности (6.3)

Парковый ресурс — наработка однотипных по конструкции и условиям эксплуатации объектов, при которой не происходит отказов работоспособности (12.3)

Паровая турбина — энергетическая турбомашина, элемент парового турбоагрегата, преобразующий потенциальную энергию пара высоких параметров в механическую энергию вращения ее ротора, приводящего электрогенератор (2.1, 2.2, 2.3, 2.5,

16.1)

Парогазовая тепловая электростанция (ПГЭС) — электростанция, оснащенная парогазовыми установками (2.1)

Парогазовая установка (ПГУ) — энергетическая установка, в которой электроэнергия вырабатывается ГТУ и паровой турбиной за счет теплоты уходящих газов ГТУ

(2.1, 8.1)

Парогазовая установка утилизационного типа — ПГУ, использующая для утилизации теплоты уходящих газов ГТУ котел-утилизатор без сжигания в нем дополнительного топлива (8.1, 8.2)

Парогенератор —	элемент двухконтурной АЭС, расположенный		в реакторном
отделении, в котором за счет теплоты горячего теплоносителя ядерного реактора
(первого контура) происходит генерация пара во втором контуре для питания
паровой турбины (5.5)
Пароперегреватель	—	трубная система энергетического котла	или котла-
утилизатора ПГУ,		в которой пар нагревается сверх температуры насыщения с

целью повышения КПД турбоустановки и снижения конечной влажности пара в паровой турбине (8.1)

Паротурбинная установка (ПТУ) — энергетическая установка, непрерывно преобразующая потенциальную энергию рабочего тела в механическую энергию вращающегося ротора паровой турбины. Неотъемлемыми элементами ПТУ являются источник пара (энергетический котел), паровая турбина, конденсатор и питательный насос (2.1, 2.3)

Паротурбинная электростанция — электростанция, оснащенная паротурбинными установками (2.1)

Паскаль — единица давления в системе СИ (1 Па = 10-5 ат) (1.1)

ПВД — см. подогреватель высокого давления

ПГУ — см. парогазовая установка

ПГУ с высоконапорным парогенератором — ПГУ, энергетический котел работает под высоким давлением, а образующиеся продукты сгорания направляются в

газовую турбину (8.2)

ПГУ с «вытеснением» регенерации — ПГУ, в которой уходящие газы ГТУ

используются для нагрева питательной воды ПТУ (8.2)

ПГЭС — см. парогазовая тепловая электростанция

Перегретый пар — пар, перегретый по отношению к температуре насыщения (1.2)

Пиковый водогрейный котел	— котел,	устанавливаемый на		ТЭЦ, для
дополнительного нагрева прямой сетевой		воды сверх	нагрева	в сетевых
подогревателях паровой турбины в холодное время года. Обычно этот нагрев
осуществляется в пределах 100—150 °С (3.6, 4.1, 16.4)
Питательная вода — вода, поступающая в котел (2.3, 2.3, 8.3, 10.3)
Питательный электронасос (ПЭН) — питательный			насос,	приводимый
электродвигателем (6.4)

Питательный насос — насос, служащий для создания давления перед котлом и, в конечном счете, начального давления пара перед турбиной. Различают

питательные электронасосы (ПЭН) и питательные турбонасосы (ПТН) (2.3,

2.3, 2.4, 6.4)

Питательный турбонасос (ПТН) — питательный насос, приводимый паровой турбиной малой мощности, питаемой из отбора главной паровой турбины (6.4)

Плотность — количество вещества, содержащегося в единице объема. Обычно плотность измеряют в кг/м3 (1.1)

ПНД — см. подогреватель низкого давления

Подогреватель высокого давления (ПВД) — теплообменник системы регенерации высокого давления, служащий для нагрева питательной воды паром из отбора турбины перед ее подачей в котел (2.3)

Подогреватель низкого давления (ПНД) — теплообменник системы регенерации низкого давления, служащий для нагрева конденсата паром из отбора турбины на 30—40 °С перед его подачей в деаэратор (2.3)

Подпиточная вода теплосети — деаэрированная вода, подготовленная в

подпиточной установке теплосети ТЭЦ (16.3)

Подпиточная установка теплосети — установка подготовки и подпитки деаэрированной водой теплосети (4.1)

Полный установленный срок службы турбины — гарантированный заводомизготовителем срок службы паровой турбины, составляющий для турбин ТЭС не менее 40 лет, а турбин АЭС — не менее 30 лет. На быстроизнашивающиеся детали, замена которых предусмотрена техническим обслуживанием, срок службы не распространяется (6.5)

Полупиковые турбины — турбины, предназначенные для покрытия полупиковой части графика электрической нагрузки (6.4)

Полупроходные каналы — каналы для прокладки теплопроводов, позволяющие передвигаться в нем в полусогнутом состоянии, выполняя осмотр и мелкий ремонт тепловой изоляции. Сооружают в тех случаях, когда к теплопроводам необходим постоянный, но редкий доступ (3.3)

Помпаж — неустойчивая работа компрессора при малых расходах воздуха, проявляющаяся в интенсивной вибрации всей машины (7.1)

Потеря с выходной скоростью — кинетическая энергия потока пара, выходящего из турбины, не используемая для выработки механической энергии (10.2, 10.2)

Предел длительной прочности — характеристика материала, отражающая его сопротивление длительной прочности и представляющая то механическое напряжение, которое может выдержать материал или деталь при заданных температуре и времени эксплуатации. Предел длительной прочности измеряется в МПа (1.4)

Предел текучести — характеристика материала, отражающая его сопротивление появлению пластических деформаций (1.4)

Принципиальная тепловая схема — схема, на которой приведены только основное оборудование и основные паропроводы (13.2)

Природный уран — смесь в основном неделящегося изотопа урана 238U (более 99 %) и

делящегося изотопа 235U (0,71 %), который и представляет собой ядерное горючее. Природный уран добывают в шахтах, в открытых карьерах или способом подземного выщелачивания (5.2)

Продукты сгорания топлива — смесь газов, полученных в результате химических реакций горения и избыточного воздуха. Продуктами сгорания в энергетических котлах являются дымовые газы, а в камерах сгорания ГТУ — рабочее тело газовой турбины (2.2, 7.1)

Производственный пар — пар, отпускаемый из промежуточной ступени паровой турбины для нужд какого-либо производства (3.1)

Промежуточный пароперегреватель — элемент котла, служащий для промежуточного перегрева пара (2.3)

Промежуточный перегрев пара — повышение температуры пара в промежуточном пароперегревателе котла после его расширения в ЦВД турбины. Служит для уменьшения конечной влажности в конце турбины и повышения экономичности

турбоустановки (2.1, 2.3, 2.5, 6.4)

Промышленная турбина — турбина, предназначенная для выработки электроэнергии

и тепла на промышленной электростанции (6.4)

Промышленные электростанции — электростанции, обслуживающие тепловой и электрической энергией конкретные производственные предприятия или их комплекс, входящие в состав тех промышленных предприятий, которые они обслуживают (2.1)

Проточная часть турбины — совокупность ступеней турбины , обеспечивающих преобразование потенциальной энергии пара или газа в кинетическую энергию вращения ротора турбины (6.1, 7.1)

Проходной канал — канал с постоянным легким доступом к теплопроводам для ревизий и ремонта, без нарушения дорожных покрытий и мостовых. Проходные каналы оборудуются освещением и естественной вентиляцией (3.3)

Пруд-охладитель — искусственный водный бассейн большой площади, снабжающий конденсаторы турбин охлаждающей водой и обеспечивающий ее охлаждение после нагрева в конденсаторе (2.2)

Прямая сетевая вода — горячая вода (70—150 °С в зависимости от времени года), нагреваемая в теплофикационной установке ТЭЦ или водогрейных котлах РТС, направляемая потребителям теплоты (3.1, 3.3)

Прямоточное водоснабжение — система снабжения ТЭС технической водой из реки и сливом отработанной воды в реку (2.3)

Прямоточный котел — котел, в котором питательная вода не циркулирует, а

проходит через его поверхности нагрева только 1 раз, подвергаясь нагреву до

температуры насыщения, испарению и перегреву (2.3)

ПСВ — см. вертикальные сетевые подогреватели

ПТН — см. питательный турбонасос

ПТУ — см. паротурбинная установка

Пылеугольная ТЭС — электростанция, работающая на угле и использующая традиционный способ его сжигания в факеле в пылевидном состоянии (2.1)

ПЭН — см. питательный электронасос (15.1)

Рабочая масса топлива — масса твердого топлива, включающая влагу, золу и

горючую массу (1.3)

Рабочая решетка — совокупность вращающихся одинаковых рабочих лопаток, образующих каналы, в которых происходит поворот потока пара, поступающего из сопловой решетки, и преобразование кинетической энергии потока пара в механическую энергию вращения ротора турбины (6.2)

Рабочие лопатки — профилированные элементы, установленные на диске специальным образом и образующие рабочую решетку (6.2, 6.3, 6.3, 14.3)

Развернутая тепловая схема — схема, на которой представлено все оборудование, все паропроводы, задвижки и арматура, позволяющие оперативно управлять оборудованием в любых эксплуатационных режимах (13.2)

Раздельное производство тепла и электрической энергии — получение электроэнергии на КЭС и тепла в котельных (3.4)

Разрежение — разность барометрического давления и давления в сосуде. Разрежение измеряют в кПа или ат (1.1)

Районная тепловая станция (РТС) — предприятие, обеспечивающее тепловую сеть прямой сетевой водой и принимающее обратную сетевую воду для ее нагрева в

водогрейных котлах (3.1)

Районная электростанция — ТЭС общего пользования, обслуживающая все виды потребителей района (2.1)

Районное централизованное теплоснабжение — снабжение городского района от одного теплоисточника (3.1)

Расчетный ресурс — наработка турбины, которая гарантируется заводомизготовителем и при достижении которой должен быть рассмотрен вопрос о ее дальнейшей эксплуатации (6.5, 12.3)

Реакторное отделение АЭС — часть энергоблока АЭС, в которой расположен ядерный реактор, парогенераторы (или сепараторы), главные циркуляционные насосы и другое вспомогательное оборудование, обеспечивающее работу реакторного контура (5.5)

Регенеративные подогреватели — теплообменные аппараты, в которых происходит нагрев питательной воды паром отборов паровой турбины (2.3)

Регенеративный подогрев — нагрев конденсата и питательной воды паром из регенеративных отборов турбины с целью использования его теплоты конденсации (2.3)

Регулирующая диафрагма — орган регулирования и управления потоком пара, направляемым в сетевые подогреватели, обеспечивающий требуемую потребителем тепловую нагрузку (16.1)

Редукционно-охладительная установка (РОУ) — установка, служащая для уменьшения давления пара и снижения его температуры путем впрыска воды (4.1)

Ресиверные трубы — паропроводы перепуска пара из ЦСД или ЦВД в ЦНД (2.5)

Ресурс — суммарная наработка турбины от начала эксплуатации до предельного состояния (6.5)

Ротор газовой турбины — сборная конструкция, обычно состоящая из отдельных дисков компрессора и газовой турбины, концевых частей и одного центрального стяжного болта. Диски между собой и с концевыми частями соединяются

хиртами (7.1, 14.1)

Ротор паровой турбины — вращающийся узел цилиндра турбины, состоящий из вала,

дисков и рабочих лопаток, соединяемый с роторами соседних цилиндров или ротором электрогенератора (6.1)

РОУ — см. редукционно-охладительная установка

РТС — см. районная тепловая станция

Саблевидные лопатки — лопатки с криволинейной осью, наклоненной по вращению в корневых сечениях, и против вращения — в периферийных. Использование саблевидных лопаток существенно повышает экономичность турбины (10.2)

Сбросная ПГУ — ПГУ, уходящие газы ГТУ которой сбрасываются в низконапорный парогенератор, замещают собой атмосферный воздух и уменьшают количество топлива, подводимого в парогенераторе для выработки пара (8.2)

Сверхкритическое давление пара — давление, большее 22,1 МПа (2.1)

Сетевая вода —	непрерывно	циркулирующее рабочее	тело, подготовленное в
специальных	подпиточных	установках теплосети, обеспечивающее доставку
тепловой энергии от ТЭЦ		или Р Т С ее потребителям.	Различают сетевую воду
прямую и обратную (3.1, 3.3, 16.4)

Сетевой подогреватель — теплообменный аппарат, в котором нагревается сетевая вода, проходящая внутри трубной системы, за счет теплоты конденсации греющего пара, отбираемого из проточной части турбины (2.4)

Сила — величина, характеризующая меру воздействия на данное тело со стороны других тел. На ТЭС силы измеряют в ньютонах (Н) и килограмм-силах (кгс). 1 кгс

= 9,8 Н (1.1)

Система защиты турбины — система, обеспечивающая прекращение подачи пара в турбину и ее остановку при возникновении аварийных ситуаций (6.5)

Система охлаждения газовой турбины — система, обеспечивающая поддержание допустимого уровня температур рабочих и сопловых лопаток, корпусных элементов, дисков, несущих рабочие лопатки, а также организующая запирание

уплотнений подшипников, где циркулирует масло (7.1, 14.3)

Скорость — путь, пройденной точкой в единицу времени. Обычно скорость среды в технологическом оборудовании ТЭС измеряют в м/с (1.1)

Слоевое сжигание — сжигание твердого топлива в слое, состоящем из достаточно крупных фракций с подводом воздуха к поверхностным слоям (11.4)

Секунда — единица времени в системе СИ (1.1)

Собственные нужды — часть электроэнергии, выработанной ТЭС, использованной для обеспечения ее работы (на электропривод насосов, вентиляторов и т.д.) ( 2.2,

3.5, 10.1)

Сопловая лопатка — невращающийся элемент специального профиля, служащий для создания сопловых каналов, в которых потенциальная энергия пара преобразуется в кинетическую энергию потока пара или газа (6.2, 14.3)

Сопловая решетка — совокупность неподвижных одинаковых сопловых лопаток, образующих суживающиеся (сопловые) каналы, обеспечивающие преобразование потенциальной энергии пара в кинетическую энергию струй пара для дальнейшего ее превращения в энергию вращения ротора турбины (6.2)

Средний срок службы до капитального ремонта — период между капитальными ремонтами турбины. В соответствии с ГОСТ он должен быть не менее 6 лет (6.5)

Статор турбины — неподвижная (невращающаяся) часть турбины, включающая корпус, обоймы, диафрагмы и корпуса подшипников с опорными и упорным вкладышами (6.1)

Стационарные турбины — турбины, сохраняющие неизменными свое местоположение при эксплуатации. К ним, в частности относятся все турбины ТЭС

(6.4)

Степень сжатия компрессора — отношение давления за компрессором к давлению перед ним (7.1)

Ступень турбины — совокупность сопловой (невращающейся) и рабочей

(вращающейся) решеток, обеспечивающих преобразование части потенциальной энергии пара в механическую энергию вращения ротора турбины (6.2)

Сутки — единица времени (1 сутки = 24 ч) (1.1)

Сухой насыщенный пар — пар, не содержащий капель влаги и не перегретый по отношению к состоянию насыщения (1.2)

Твердое топливо — минеральное топливо (угли, лигниты, торф), используемое для сжигания на паротурбинных ТЭС (1.3)

Твэлы — см. тепловыделяющие элементы

Температура — мера интенсивности движения молекул. В системе СИ температура измеряется в кельвинах. В теплотехнике принято пользоваться стоградусной шкалой (градусами Цельсия) (1.1)

Температура кипения — см. температура насыщения (1.2)

Температура насыщения — температура, при которой начинается кипение воды или конденсация жидкости из пара. Температуры насыщения, конденсации, кипения и испарения — идентичные понятия. Их значение зависит только от давления (1.2)

Температурный график теплосети — зависимость необходимой потребителю температуры прямой сетевой воды от температуры наружного воздуха (4.2)

Тепловая мощность — количество тепла, произведенного или потребленного в единицу времени. Обычно она измеряется в Гкал/ч и иногда в МВт) (1.1)

Тепловая сеть — см. теплосеть

Тепловая схема — графическое изображение оборудования и паропроводов ТЭС ( 2.3,

13.2)

Тепловая электрическая станция — промышленное предприятие, вырабатывающее тепло и электрическую энергию, используя энергию, заключенную в сжигаемом топливе (2.1, 2.1)

Тепловая энергия — неупорядочная форма энергии, измеряемая в калориях (кал) и кратных ей величинах (3.1)

Тепловыделяющая сборка — группа твэлов в несколько сотен штук, собранная в единый блок, который удобно помещать и извлекать из активной зоны реактора

(5.2)

Тепловыделяющие элементы (твэлы) — герметичные тонкостенные циркониевые трубки длиной до 4 м, в которые помещают цилиндрические таблетки из обогащенного урана. В твэле происходит процесс расщепления ядер 235U с выделением теплоты, используемой для нагрева теплоносителя (5.2)

Теплоноситель — рабочее тело теплообменников, в частности ядерных реакторов, подвергаемое нагреву или охлаждению. Нагреваемый теплоноситель называют горячим, а охлаждаемый — холодным (5.3)

Теплопроводы — трубопроводы прямой и обратной сетевой воды, расположенные вне ТЭЦ и РТС (3.3)

Теплосеть — система теплопроводов, насосных станций и теплообменных аппаратов,

обеспечивающая непрерывную подачу тепловой энергии в виде горячей воды потребителям и ее возврат на ТЭЦ или РТС (3.1, 3.3)

Теплота конденсации — теплота, выделяющаяся при превращении сухого насыщенного пара в воду вследствие конденсации. Эффект выделения теплоты конденсации используется для нагрева холодных теплоносителей конденсирующимся паром (1.2)

Теплота сгорания — количество тепловой энергии, которая выделяется при полном сгорании единицы рабочей массы (1 кг) жидкого или твердого топлива или 1 нм 3

газа. Соответственно теплота сгорания измеряется в кДж/кг, кДж/нм3 или ккал/кг,

ккал/нм3 (1.3)

Теплофикационные паровые турбины — турбины, предназначенные для выработки тепловой и электрической энергии, имеющие для этих целей электрогенератор и один или несколько регулируемых отборов пара (6.4)

Теплофикационный пучок — см. встроенный пучок Теплофикация — см. комбинированная выработка тепла и электрической энергии

Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) — энергетическое предприятие, служащее для выработки тепловой энергии в виде горячей сетевой воды или пара сниженных параметров и электроэнергии. На ТЭЦ осуществляется комбинированная выработка тепла и электрической энергии , обеспечивающей экономию топлива в пределах 15 % по сравнению с раздельной выработкой на КЭС и РТС (2.1, 13.1)

Техническая атмосфера — единица измерения давления, обычно используемая эксплуатационным персоналом ТЭС (1 ат = 1 кгс/см2 = 9,8 · 104 Па = 98 кПа = 0,098 МПа) (1.1)

Технологический канал — элемент канального реактора, представляющий собой совокупность парогенерирующего устройства, графитовой кладки и элементов их установки (5.3)

Тихоходная турбина — турбина, имеющая в зависимости от частоты сети частоту вращения 25 или 30 об/с (6.4)

Тонна — единица массы (1 т = 1000 кг) (1.1)

Топка котла — пространство в котле, где происходит горение факела топлива (2.3)

Точное литье по выплавляемым моделям — метод литья, при котором выплавляемую модель помещают в литейную форму, к которой подают расплав нимоника. Расплав выплавляет пластмассу, занимает ее место, и в результате создается литая деталь с внутренней полостью, заполненной литейным стержнем. Стержень

удаляют вытравливанием специальными химическими растворами. Полученные детали практически не требуют дополнительной механической обработки (7.1)

Традиционная электроэнергетика — энергетика, использующая традиционные источники энергии (органическое топливо, ядерное горючее и водные ресурсы) (1.5)

Транспортная турбина — турбина, изменяющая свое местоположение в пространстве

(6.4)

Трансформатор — электрическое устройство, служащее для повышения электрического напряжения, создаваемого электрогенератором, с целью уменьшения потерь электроэнергии в линиях электропередачи (2.3, 2.3)

Трехконтурная ПГУ — парогазовая установка с трехконтурным котломутилизатором (8.3)

Трехконтурный котел-утилизатор — котел трехконтурной ПГУ , содержащий три контура генерации пара трех разных давлений и температур для использования в паровой турбине (8.4)

Трубный пучок конденсатора — совокупность трубок, на которых происходит конденсация пара, поступающего из турбины (2.5)

Турбина с противодавлением — паровая турбина типа Р с конечным давлением, больше атмосферного (3.4)

Турбинное отделение — отделение ТЭС, охватывающее паротурбинное оборудование

(2.4)

Турбоагрегат — совокупность паровой турбины, электрогенератора и возбудителя,

объединенных одним валопроводом, обеспечивающая преобразование потенциальной энергии пара в электроэнергию (2.3)

Турбоустановка —	последовательная	совокупность паровой турбины, конденсатора,
конденсатных	насосов , ПНД,	деаэратора, питательных насосов и ПВД,

обеспечивающих преобразование потенциальной энергии пара, выходящего из котла, в механическую энергию вращения валопровода турбины и возвращение

питательной воды в котел (3.6)

ТЭС с поперечными связями — электростанция, на которой все котлы работают на общий коллектор свежего пара, из которого питаются все паровые турбины. Общими на таких ТЭС являются и коллекторы питательной воды, и деаэраторы

(2.1)

ТЭЦ — см. теплоэлектроцентраль

Удельная теплота парообразования — количество теплоты, необходимое для испарения единицы массы вещества. Для воды она зависит только от давления, изменяясь примерно от 2200 кДж/кг (в конденсаторе турбины) до нуля (при

критических параметрах) (1.2)

Удельный объем — объем 1 кг массы вещества (1.1)

Удельный расход условного топлива — количество условного топлива в граммах,

потребляемое ТЭС для выработки 1 кВт · ч электроэнергии (2.2)

Условное топливо — гипотетическое топливо с теплотой сгорания 7000 ккал/кг = 29,33 МДж/кг (1.3)

Усталость металла — явление разрушения материала под действием большого числа сравнительно небольших нагрузок, переменных во времени, приводящих к появлению трещин и их росту до критического размера , после чего следует внезапное хрупкое разрушение (1.4)

Утилизационная ПГУ — см. парогазовая установка утилизационного типа

Уходящие газы ГТУ — газы, покидающие ГТУ и направляемые в дымовую трубу или

котел-утилизатор ПГУ (7.1, 13.1, 13.3)

Факел — область высокой температуры в топке котла или камере сгорания, в которой происходит химическая реакция горения топлива (2.3)

Факельный метод сжигания — сжигание топлива в факеле, при котором реализуется

диффузионное горение (11.4, 14.5)

Физический метод — один из методов разделения экономии от комбинированного производства тепла и электроэнергии между ними. При использовании физического метода вся экономия топлива относится на электроэнергию. Поэтому удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии на ТЭЦ меньше, чем на КЭС (3.5)

Физическое старение — ухудшение показателей прочности деталей энергетического оборудования, вызванное его длительной работой при высокой температуре ( 9.5,

12.1)

Фундамент — строительная рамная железобетонная конструкция, состоящая из верхней и нижней фундаментных плит колонн, служащая для размещения турбоагрегата, конденсатора и вспомогательного оборудования ТЭС (2.4)

Хирты — радиальные зубья треугольного профиля, позволяющие обеспечить центровку сопрягаемых дисков при сборке ротора (7.1)

Хрупкое разрушение — практически мгновенное разрушение металла или детали без

видимых пластических деформаций, обычно вследствие достижения трещиной

критического размера (1.4)

ЦВД — см. цилиндр высокого давления

Централизованное теплоснабжение — снабжение потребителей теплом от ТЭЦ или

РТС и разветвленной теплосети (3.1)

Центробежная форсунка — устройство для распыливания жидкого топлива в камере сгорания путем создания вращающейся конической струи, распадающейся на мелкие капли и легко перемешивающейся с воздухом (14.2)

Цилиндр высокого давления (ЦВД) — цилиндр турбины, в который поступает свежий пар из котла; после расширения в ЦВД пар направляется либо в ЦСД, либо на

промежуточный перегрев в котел (2.3)

Цилиндр низкого давления (ЦНД) — цилиндр турбины, в который поступает пар из ЦСЦ; после расширения в ЦНД пар направляется в конденсатор (2.3)

Цилиндр среднего давления (ЦСД) — цилиндр турбины, в который поступает пар из ЦВД; после расширения в ЦСД пар направляется в ЦНД (2.3)

Цилиндр турбины — самостоятельный узел паровой турбины, имеющий собственный ротор и статор, паровпускной и выходной паровые патрубки (2.3)

Циркулирующий кипящий слой — сжигание твердого топлива в кипящем слое с

циркуляцией несгоревшего топлива и наполнителя слоя в топку. Количество циркулирующего материала в сотни раз превышает количество воздуха, подаваемого для горения (10.3, 11.4)

Циркуляционный насос — насос, подающий охлаждающую воду в трубный пучок конденсатора турбины (2.3)

ЦНД — см. цилиндр низкого давления

ЦСД — см. цилиндр среднего давления

Частота вращения — число оборотов вала в единицу времени (1.1)

Экологический впрыск — впрыск воды в камеру сгорания для снижения температуры горения и уменьшения количества образующихся оксидов азота (13.2)

Экономайзер — элемент	трубной системы энергетического котла	или котла-
утилизатора, в которых происходит предварительный нагрев питательной воды
перед ее подачей в барабан (или деаэратор) (2.3, 8.1)
Экраны — система труб	специальной конструкции, располагаемая	по стенкам

топки котла, внутри которых движется нагреваемое рабочее тело за счет лучистой

энергии горящего факела топлива (2.3)

Электрическая мощность — мощность на зажимах электрогенератора турбоагрегата (1.1)

Электрогенератор — электрическая машина, преобразующая механическую энергию вращения ее ротора в электрический ток, подаваемый на трансформатор ТЭС

(2.3, 2.3, 2.5, 6.1, 7.1)

Электронасосы рециркуляции конденсата — насосы, подающие часть конденсата,

нагретого в ГПК, на вход в котел-утилизатор для обеспечения температуры питательной воды на уровне 60 °С при сжигании природного газа и 120 °С при сжигании дизельного топлива (15.1)

Электроэнергетика — подсистема энергетики, охватывающая производство электроэнергии на электростанциях и ее доставку потребителям по линиям электропередачи (1.5)

Энергетика — совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов (1.5)

Энергетическая турбина — турбина, служащая для привода электрогенератора, включенного в энергосистему. Их устанавливают на крупных ГРЭС, АЭС и ТЭЦ

(6.4)

Энергетический блок — практически		автономная энергетическая установка
блочной электростанции ,	состоящая		из котельной	установки и

паротурбинной установки, а также связывающих их паропроводов и трубопроводов питательной воды (2.1)

Энергетический котел — котел, вырабатывающий пар высоких параметров для последующего использования в паровой турбине. Различают котлы барабанные и прямоточные (2.3)

Энергоблок — см. энергетический блок

Эрозия рабочих лопаток — износ рабочих лопаток каплями влаги, вызывающий снижение надежности и экономичности паровой турбины (2.5)

Ядерное горючее — обогащенный до 3,3—4,4 % уран, получаемый на обогатительных заводах из природного урана (5.2)

Ядерный реактор — элемент АЭС, в котором осуществляется генерация пара высокого давления для последующего использования в паровой турбине (5.2, 5.3)

СОВРЕМЕННАЯ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА

под редакцией профессоров А.П. Бурмана и В.А. Строева

Лекция 1

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Содержание лекции:

1.1. Предмет, основные разделы и понятия теоретических основ электротехники

1.2. Электрические цепи: элементы, схемы, законы, классификация

1.3.

Электромагнитные процессы и режимы электрических цепей. Режим синусоидального тока

1.4. Мощности в цепях синусоидального тока

1.5. Трехфазные цепи: фазные и линейные токи, напряжения, мощности

1.1. Предмет, основные разделы и понятия теоретических основ электротехники

Предметом изучения в дисциплине «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ) являются электромагнитные явления и процессы в устройствах и системах электроэнергетики, электротехники и электрофизики. Помимо самостоятельной ценности эта дисциплина призвана обеспечить фундаментальные знания, язык и методологию, необходимые для специальных дисциплин в инженерном образовании электроэнергетиков, электротехников и электрофизиков. Основными разделами ТОЭ являются: «Теория электромагнитного поля» и «Теория электрических цепей», и соответственно важнейшими понятиями являются понятия электромагнитного поля и электрической цепи.

Электромагнитное поле — это особый вид материи (вещества), отличающийся непрерывным распределением в пространстве, обнаруживающий дискретность структуры (кванты излученного электромагнитного поля) и характеризующийся способностью оказывать на заряженные частицы силовое воздействие, зависящее от их скорости. Заметим, что всякая электрически заряженная частица, в том числе элементарная отрицательно заряженная частица — электрон или элементарная положительно заряженная частица — протон, окружена электромагнитным полем, составляющим с ней одно целое. Однако электромагнитное поле может существовать и в свободном состоянии, отдаленном от заряженных частиц, в виде движущихся со скоростью, близкой к 3 · 108 м/с, фотонов или электромагнитных волн. Электромагнитное поле является носителем определенного количества энергии, которая способна преобразовываться в другие виды энергии — механическую, тепловую и т.п. Являясь носителем энергии, поле обладает и определенной массой. Следует заметить, что плотность этой массы в обычных электромагнитных полях весьма невелика. Поэтому на практике этой характеристикой поля обычно не интересуются, сосредоточивая внимание

на энергетической стороне рассматриваемых явлений. При изучении электромагнитных явлений принято выделять две стороны — электрическую и магнитную, между которыми существует тесная связь. В соответствии с этим выделяются и две стороны электромагнитного поля — электрическое поле и магнитное поле.

Электрическое поле — это одна из двух сторон электромагнитного поля, обусловленная электрическими зарядами и изменением магнитного поля, оказывающая силовое воздействие на неподвижные заряженные тела и частицы. Для выявления этого поля необходимо рассмотреть неподвижное заряженное тело, поскольку на движущееся тело воздействует не только электрическое, но и магнитное поле. Здесь под зарядом тела понимается совокупный заряд его электрически заряженных частиц. При избытке элементарных заряженных частиц одного знака заряду тела приписывается именно этот знак — отрицательный (при избытке электронов) или положительный (при избытке протонов). Исследуем поле некоторого основного тела с зарядом q. Для этого в различные точки окрестности этого тела будем помещать пробное точечное тело (т.е. тело со столь малыми размерами, что в его пределах исследуемое поле можно считать однородным) с

положительным зарядом q0. В каждой такой точке на пробное тело будет действовать механическая сила, позволяющая определить основную физическую векторную величину, характеризующую электрическое поле, называемую его напряженностью (рис. 1.1) и равную отношению силы, действующей на точечный электрический заряд в данной точке пространства, к значению этого заряда.*

Таким образом, . Рассмотренный случай электрического поля, обусловленного исключительно неподвижными зарядами, называют также электростатическим полем.

Магнитное поле — одна из двух сторон электромагнитного поля, обусловленная движущимися заряженными частицами и изменением электрического поля, оказывающая силовое воздействие на движущиеся заряженные частицы и выявляемая по силовому воздействию, направленному нормально к направлению движения этих частиц и пропорциональному их скорости . Для иллюстрации этой стороны электромагнитного поля можно расположить магнитную стрелку вблизи от намагниченных тел или неподвижных проводников с не изменными во времени, т.е. постоянными, токами. В создаваемом этими телами или проводниками соответственно магнитостатическом или стационарном магнитном поле северный конец магнитной стрелки укажет направление основной силовой характеристики магнитного поля — его магнитной

индукции (рис. 1.2). Для количественного определения этой физической величины необходимо рассмотреть движущиеся заряды, например, по некоторому проводнику длиной l. Напомним, что движение зарядов называют

электрическим током . Пусть — вектор, имеющий длину, равную длине отрезка проводника l, и направленный по оси проводника в направлении тока i, a q — заряд в объеме проводника, движущийся вдоль его оси со скоростью . Если заряд q проходит путь l за время t, то , a i = q/t. При этом оказывается, что на проводник с током,

расположенный в магнитном поле, действует сила , значение которой пропорционально току i (или заряду q), а направление перпендикулярно оси проводника.

Существует определенное направление (обозначим его единичным вектором ), такое,

что если ось проводника оказывается перпендикулярной этому направлению, то сила будет максимальной по значению. Именно это направление указала бы магнитная

стрелка, будь она расположена на оси проводника. При этом направление

будет

перпендикулярным как вектору , так и вектору (рис. 1.3). Магнитная индукция — векторная величина, направление

которой совпадает с направлением единичного вектора . В общем

случае сила

определяется из соотношения

или

, где [,] — знак векторного умножения.

Если направление проводника с током выбрано таким образом,

что сила оказывается максимальной по значению (т.е. когда векторы , , взаимоперпендикулярны — см. выше), то магнитная индукция

находится как или Выделение из электромагнитного поля двух сторон — электрического поля и

магнитного поля оказывается весьма удобным по методическим соображениям. Кроме того, в инженерной практике встречаются ситуации, когда фактически проявляется только одна из этих сторон [как, например, в случае электростатического или магнитостатического поля (см. выше)]. Но в общем случае эти две стороны взаимосвязаны

ипроявляются совместно. Так, на движущуюся в электрическом поле частицу с зарядом q

искоростью действует сила Лоренца , одна из

составляющих которой обусловливается электрическим, а другая — магнитным полем.

Познакомимся теперь с рядом понятий — электрическим напряжением, разностью электрических потенциалов и электродвижущей силой, связанных с электрическим полем и необходимых для знакомства с основными понятиями теории электрических цепей.

Пусть частица с зарядом q переносится в электрическом поле из точки А в точку В вдоль некоторого пути (рис. 1.4). Действующие на нее силы совершают работу А, значение которой пропорционально заряду q, а именно А = qUAB, где величину UAB называют электрическим напряжением.

Электрическое напряжение — это физическая величина, характеризующая электрическое поле вдоль рассматриваемого пути и равная линейному интегралу напряженности электрического поля вдоль этого пути . В нашем случае (рис. 1.4)

. Заметим, что в электростатическом поле интеграл не зависит от выбора

пути между точками А и В, т.е. (рис. 1.5).

При этом величину, равную этому интегралу, называют разностью электрических

потенциалов точек А и В и обозначают	.
В электростатическом поле понятие напряжения между двумя точками тождественно
понятию разности потенциалов: UAB = UA – UB. При этом если в поле выбрана некоторая
особая точка Р (часто это бесконечно	удаленная точка), тогда значение интеграла

называют электрическим потенциалом точки А. Если электрическое поле в каждой точке может быть охарактеризовано с точностью до некоторого постоянного значения электрическим потенциалом (как, например, электростатическое поле), то такое поле называют потенциальным полем, в противном случае непотенциальным или вихревым полем. В потенциальных полях линейный интеграл напряженности по любому

замкнутому контуру (в частности, контуру AnBmA на рис. 1.5) равен нулю: = 0 (в

частности, = 0). В непотенциальных полях существуют области пространства, в

которых = е 0. Тогда говорят, что в рассматриваемом контуре действует электродвижущая сила е (сокращенно ЭДС). Источниками таких сил являются, например, электрические генераторы, гальванические элементы, аккумуляторы, термоэлементы и т.п. В этих источниках происходит преобразование энергии какого-либо вида (энергии механического движения, химической, тепловой и т.п.) в электромагнитную, в свяи с чем их называют также источниками энергии.

Заметим, что особенности проявления электрических и магнитных полей в веществах, в том числе применяемых в электротехнических, электроэнергетических и электрофизических устройствах, определяемые свойствами этих веществ, позволяют провести классификацию этих веществ. Так, все вещества по их электрическим свойствам могут быть разделены на три основных класса — проводящие вещества (проводники), изолирующие вещества (диэлектрики) и полупроводящие вещества (полупроводники).

Проводящими веществами являются такие, в которых существуют в значительном количестве обладающие зарядом свободные элементарные частицы (электроны или положительные и отрицательные ионы), приходящие в упорядоченное движение под действием электрического поля и образующие тем самым в таком веществе упорядоченный электрический ток. Основным свойством таких веществ является электропроводность, т.е. свойство проводить электрический ток под действием электрического поля. Электрический ток в проводниках называют током проводимости . Проводящими веществами являются металлы, растворы кислот, щелочей, все влажные предметы, как проводник можно рассматривать и человеческое тело.

Диэлектриками называются вещества, в которых свободные частицы, обладающие зарядом, имеются в ничтожном количестве и на первый план выступает явление поляризации. Суть ее заключается в том, что под действием механических сил, обусловленных внешним электрическим полем, частицы молекул, обладающие

положительным зарядом, смещаются в сторону поля (в сторону направления вектора ), а частицы, обладающие отрицательным зарядом, смещаются в противоположную сторону. Если напряженность электрического поля не чрезмерно велика, то эти частицы разойтись не могут, так как они удерживаются внутриатомными и внутримолекулярными силами. Считается, что электропроводностью диэлектрики не обладают, но при внесении их в переменное электрическое поле, напряженность которого меняет во времени не только значение, но и направление, вызванное ей движение зарядов в диэлектрике рассматривается как электрический ток, называемый током смещения. К диэлектрикам относятся фарфор, слюда, некоторые масла, сухое дерево. Следует отметить, что идеальных диэлектриков нет, практически все эти вещества в некоторой, но очень незначительной мере обладают свойством электропроводности.

Полупроводящие вещества занимают по значению своей электропроводности промежуточное положение между проводящими веществами и диэлектриками и отличаются рядом специфических свойств, связанных с существованием в них не только электропроводности, обусловленной электронами проводимости, но и электропроводности, обусловленной перемещением под действием электрического поля так называемых «дырок», т.е. незанятых валентными электронами мест в атомах, что эквивалентно перемещению положительных частиц с зарядом, равным по абсолютному значению заряду электрона. Вещества, обладающие подобными свойствами, производятся, например, на основе соединений селена, германия, кремния. Подобные свойства позволяют создавать на основе этих материалов большие группы полупроводниковых приборов, обладающих весьма важными характеристиками, а именно свойствами управления электропроводностью этих приборов. Полупроводниковые приборы — основа современной электроники, находят все большее распространение и в современной электротехнике и электроэнергетике.

Прежде чем перейти к рассмотрению другого важнейшего понятия ТОЭ — электрической цепи, отметим, что использованные выше физические величины принято характеризовать определенными единицами, относящимися к интернациональной системе единиц (СИ), которая содержит семь основных единиц, четыре из которых: метр (1 м) — единица длины; килограмм (1 кг) — единица массы; секунда (1 с) — единица времени; ампер (1 А) — единица силы электрического тока, необходимы для описания всех электромагнитных величин. Другими важными единицами являются: кулон (1 Кл) — единица заряда (1 Кл = 1 А · 1 с), вольт (1 В) — единица напряжения, потенциала, ЭДС; вебер (1 Вб) — единица магнитной индукции.*

Локализацию магнитного поля в ограниченной области пространства, образованного рядом физических устройств, иногда можно описывать более упрощенно, не прибегая к таким понятиям, как магнитная индукция или напряженность электрического поля. В этом случае говорят об электрических цепях. Точнее, совокупность устройств,

электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об электродвижущей силе, токе и напряжении, называют электрической цепью.

1.2. Электрические цепи: элементы, схемы, законы, классификация

Основными	элементами	электрических	цепей	являются источники
электромагнитной энергии (см.		§ 1.1), элементы передачи (линии электропередачи,
линии связи)	и преобразования	(трансформаторы,	различные	преобразователи —
выпрямители, инверторы и др.) энергии, а также приемники				энергии, в которых

электромагнитная энергия преобразуется в энергию других видов, например в механическую (электрические двигатели), химическую (аккумуляторы), тепловую (электрические печи) и т.п.

Источники энергии принято называть активными элементами, а ту часть цепи, в

которой они действуют, — активной подцепью, все остальные элементы — пассивными элементами, а часть цепи, в которой нет активных элементов, — пассивной подцепью. Сложность изучения всего многообразия реальных элементов цепей ( линий электропередачи, трансформаторов, генераторов и др.) породила необходимость выделения минимального набора простейших элементов, с помощью комбинаций которых можно описывать эти реальные элементы. К таким элементам относят источники энергии: источник ЭДС (схемное обозначение представлено на рис. 1.6, а) , источник тока (рис. 1.6, б), резистор (рис. 1.6, в), конденсатор (рис. 1.6, г) и индуктивная катушка

(рис. 1.6, д).

Для источника ЭДС (рис. 1.6, а) характерным является равенство напряжения между его выводами значению электродвижущей силы:

(1.1)

для источника тока (рис. 1.6, б) — численное равенство тока i элемента значению тока J источника:

(1.2)

для резистора (рис. 1.6, в) — линейная связь напряжения и тока:

(1.3)

для конденсатора (рис. 1.6, г) — линейная связь тока элемента с производной напряжения:

(1.4)

для катушки (рис. 1.6, д) — линейная связь напряжения с производной тока:

(1.5)

При этом уравнения (1.1)—(1.5) называют компонентными уравнениями рассматриваемых элементов, параметры R(G) , С и L этих элементов — соответственно сопротивлением (проводимостью) резистора, емкостью конденсатора и индуктивностью катушки, а значения тока i(t), напряжения u(t) и ЭДС e(t) в момент времени t соответственно мгновенными значениями i, u, e.

Выражение (1.3) носит название закона Ома, а произведение мгновенных значений напряжения и тока p = ui, называемое мгновенной мощностью, для резистора равно р = ui

= Ri2 (закон Джоуля—Ленца). Мощность в данном случае определяет количество теплоты, выделяемое резистором в единицу времени. Таким образом, резистор (резистивный элемент) — это элемент, предназначенный для использования его электрического сопротивления. Единицей сопротивления является ом — 1 Ом = 1 В/1 А (проводимости — сименс — 1 См = 1 А/1 В), мгновенной мощности — ватт — 1 Вт = 1 В · 1 А.

Сопротивлением R можно охарактеризовать любой проводник длиной l и сечением S (рис. 1.7), причем если ток распределен по

сечению проводника равномерно, то , где r — удельное электрическое сопротивление, характеризующее свойства материала проводника. Единицей удельного электрического сопротивления является ом х метр (Ом · м). Поэтому в схеме замещения (см. ниже)

электрической цепи резистивные элементы отражают не только собственно резисторы, но и сопротивления проводов линий электропередач, сопротивления проводников, из которых выполнены обмотки трансформаторов, электрических машин и т.п.

Конденсатор ( емкостной элемент ) запасает энергию электрического

поля Wэ = Cu2/2, его мгновенная мощность — характеризует

скорость изменения этой энергии во времени. Конденсатор выполняется в виде двух металлических пластин, разделенных слоем диэлектрика (рис. 1.8). Собственно емкость, для использования которой и предназначен этот элемент, представляет собой отношение двух равных по значению, но противоположных по знаку зарядов пластин, разнесенных в пространстве (рис. 1.8), к напряжению этого элемента С = q/u. Единицей емкости является фарад — 1 Ф = 1 Кл/1 В. Емкостью обладает не только конденсатор, но и пары проводов электропередач, емкостью характеризуется связь каждого из этих проводов с

землей и т.д. При составлении схемы замещения реальной цепи необходимо отражать подобные связи емкостными элементами, входящими в схему наравне с конденсаторами.

Катушка индуктивности (индуктивный элемент) запасает энергию магнитного поля Wм = Li2/2, ее мгновенная мощность

характеризует скорость изменения этой энергии во времени. Конструктивно такой элемент часто выполняется из проводника в виде спирали (рис. 1.9).

То к i в этом случае создает магнитное поле, направление индукции В которого показано линиями со стрелками. Интегрально его можно охарактеризовать для каждого

витка потоком через поверхность S. Произведение этого потока на число витков w катушки называют потокосцеплением Y = Фw. Индуктивность характеризует связь между этим потокосцеплением и вызывающим его током Y = Li. Единицей магнитного потока является тесла — 1 Тл = 1 Вб · 1 м2, индуктивности — генри — 1 Гн = 1 Тл/1 А. Таким образом, индуктивная катушка — это элемент цепи, предназначенный для использования его индуктивности. Индуктивностью помимо собственно катушек обладают и другие элементы реальных электрических цепей, в частности провода линий электропередач, что необходимо отражать в схемах замещения соответствующих цепей.

Таким образом, любая часть реальной электрической цепи обладает всеми перечисленными параметрами — R, L, С, а названные выше — резистор, конденсатор, катушка — суть элементы, в которых соответственно сопротивление, емкость и индуктивность являются основными параметрами, другими же параметрами обычно пренебрегают.

Электрическую цепь удобно изображать в виде чертежа, называемого схемой электрической цепи. Такая схема составляется из условных обозначений элементов цепи ( см . рис. 1.6) и показывает их соединение. При этом последовательность элементов, имеющих один и тот же ток, называют ветвью, место соединения ветвей — узлом, замкнутый путь, проходящий по нескольким элементам, называют контуром. Для любого узла справедлив первый закон Кирхгофа: алгебраическая сумма мгновенных значений

токов в ветвях, соединенных с данным узлом, равна нулю: Si = 0.

Для любого контура справедлив второй закон Кирхгофа: алгебраическая сумма напряжений на всех элементах любого замкнутого контура равна нулю: Su = 0.

Если число ветвей цепи равно В, узлов У, то число независимых уравнений, которые можно составить по первому закону Кирхгофа, равно У – 1, по второму — В – У + 1 . Дополнив В уравнений, составленных по первому и второму законам Кирхгофа ( У – 1 + В

– У + 1 = В) , компонентными уравнениями элементов цепи, можно получить полную систему ее уравнений, позволяющую решить задачу анализа: по заданной схеме и значениям параметров элементов рассчитать неизвестные токи и напряжения ветвей цепи.

Пример 1.1. Для цепи, изображенной на рис. 1.10, имеем: число узлов равно двум, число ветвей — трем, число элементов — четырем. Тогда согласно первому закону Кирхгофа имеем

(1.6)

согласно второму закону Кирхгофа:

(1.7)

Компонентные уравнения имеют вид

(1.8)

Полная система уравнений электрической цепи (1.6)— (1.8) позволяет по известным параметрам е = e(t) , R, L, С найти все токи и напряжения

активного (источник ЭДС) и трех пассивных (резистор, катушка индуктивности, конденсатор) элементов цепи, т.е. решить задачу анализа цепи при условии, что заданы также начальные значения (т.е. значения переменных в момент времени, равный нулю) тока катушки i2(0) = i02 и напряжения конденсатора u3(0) = u03, которые необходимы для решения алгебродифференциальных уравнений (1.6)—(1.8).

В общем случае для решения задачи анализа сложной электрической цепи (т.е. задачи определения всех неизвестных токов и напряжений ее элементов при известной схеме и параметрах — сопротивлениях, емкостях, индуктивностях, ЭДС и токах источников тока) полную систему уравнений составляют редко.

Более эффективными оказываются иные подходы, основанные, например, на различных преобразованиях схем (см. ниже) или использовании более простых — канонических уравнений, связывающих лишь часть из неизвестных переменных. Такие канонические уравнения оказывается возможным составлять относительно переменных, определяющих энергетическое состояние цепи, т.е. запасы ее электрической и магнитной энергии. Поэтому подобные канонические уравнения называют уравнениями состояния электрической цепи, а переменные, относительно которых они составляются, — переменными состояния. Из сказанного следует, что переменными состояния для электрических цепей являются токи индуктивных элементов, определяющих запас магнитной энергии, и напряжения емкостных элементов, определяющих запас электрической энергии.

Пример 1.2. Выразив ток i3 из уравнения (1.6) i3 = i1 – i2 и воспользовавшись компонентными уравнениями (1.8) u1 = Ri1, u = е, из системы уравнений (1.7) найдем

Следовательно,

Тогда из компонентных уравнений ( 1.8)

уравнения u2 = u3

(1.7) и полученного уравнения для i3 находим уравнения состояния электрической цепи,

изображенной на рис. 1.10:

Полученная в примере 1.2 каноническая форма дифференциального уравнения удобна для аналитического либо численного (с помощью стандартных пакетов программ интегрирования дифференциальных уравнений) решения. Под решением здесь понимаются определенные зависимости тока индуктивного элемента i2 = i2(t) и

напряжения емкостного элемента u3(t) от времени. Располагая такими зависимостями и уравнениями (1.6), (1.8), аналогичные зависимости от времени для остальных переменных i1(t), i3(t), u1(t), u2(t) находят уже с помощью одних алгебраических операций.

Для электрической цепи закон сохранения энергии записывается в виде равенства суммы генерируемых источниками мгновенных мощностей сумме мгновенных мощностей остальных элементов Это выражение, представляющее

собой запись теоремы Телледжена , показывает, что энергия источников расходуется на теплоту, выделяемую резисторами, и перераспределение запасов электрической и магнитной энергии, запасенных конденсаторами и катушками. В этой связи говорят о балансе мгновенных мощностей цепи.

Пример 1.3. Согласно теореме Телледжена для схемы рис. 1.10 имеем ei1 = u1i1 + u2i2 + u3i3, где е = u.

Электрические цепи принято классифицировать по типу параметров элементов и типу электромагнитных процессов в них. Так, говорят о линейных цепях, если параметры элементов е = e(t) , J = J(t) , R, L, С не зависят от интенсивностей электромагнитных процессов (т.е. от токов и напряжений этих элементов). Подобные цепи описываются линейными системами уравнений, решение которых может быть достигнуто с использованием принципа суперпозиции (наложения), когда можно рассматривать вклад параметра е или J каждого источника энергии в решение независимо от вклада в него других источников. Линейные цепи называют стационарными, если параметры R, L, С их элементов — константы, и параметрическими, если эти параметры известные функции времени R = R(t) , L = L(t) , С = C(t). Если же параметры е, J, R, L, С зависят от интенсивности процессов, то сами элементы и цепи, их содержащие, называют нелинейными элементами и цепями. Уравнения таких цепей нелинейны, и поиск их решения с гарантированной точностью представляет собой весьма сложную задачу. Различают также элементы и цепи с сосредоточенными и распределенными параметрами. О сосредоточенных параметрах R, L, С говорят в том случае, когда они сосредоточены (локализованы) на определенном участке. Если же приходится учитывать геометрическую протяженность этого участка, то эти параметры считаются распределенными. Параметры R, L, С в этом случае характеризуют единицами Ом/м, Гн/м, Ф/м. Цепи с распределенными параметрами описываются уравнениями в частных производных, решение которых весьма трудоемко. Следует отметить, что допущение о линейности и сосредоточенности параметров справедливо лишь для определенных диапазонов интенсивностей процессов, т.е. является условным, и в этом смысле говорят о границах

абстракций в теории электрических цепей. По типу электромагнитных процессов цепи подразделяют на цепи постоянных токов (если токи и напряжения всех элементов цепей не изменяются во времени), цепи переменных токов (если токи и напряжения всех элементов цепей изменяются во времени) и, в частности, цепи синусоидальных токов (если эти токи и напряжения цепей изменяются во времени по синусоидальным законам).

Следует заметить, что в частных случаях, когда процессы в цепях описываются функциями одного вида, например постоянными или синусоидальными функциями, расчет цепей резко упрощается. Существует масса приемов и методов расчета таких цепей. Ознакомимся с некоторыми из них. Но прежде всего обратим внимание на то, что в схемах замещения цепей постоянных токов отсутствуют емкостные и индуктивные элементы. В самом деле, из допущения о постоянстве тока из компонентного уравнения (1.5) индуктивного элемента (см. рис. 1.6, д) следует, что напряжение его будет равным нулю, т.е. сам индуктивный элемент в схеме замещения цепи на постоянном токе представляет собой идеальный проводник с нулевым сопротивлением — так называемую «закоротку». Из допущения о постоянстве напряжения для емкостного элемента (см. рис. 1.6, г) из компонентного уравнения ( 1.4) следует, что его ток в этом случае будет равен нулю, а сам емкостной элемент представляет собой «разрыв» ветви цепи. Полученная резистивная цепь описывается уже не дифференциальными, а чисто алгебраическими уравнениями, решение которых не представляет особой сложности.

Пример 1.4. Схема рис. 1.10 для случая, когда ЭДС источника e(t), токи i1(t) , i2(t), i3(t) и напряжения u1(t), u2(t), u3(t) постоянны, т.е. е = Е, i1 = I1, i2 = I2, i3 = I3, u1 = U1, u2 = U2, u3 = U3, может быть представлена в виде рис. 1.11. При этом I3 = 0, U2 = 0, а токи

I1 = I2 и напряжение U3 находятся из уравнений второго закона Кирхгофа U1 + U2 = Е,

U3 = U2, где U1 = I1R. Окончательно имеем I1 = I2 = E/R.

При расчетах резистивных цепей можно пользоваться следующими преобразованиями, основанными на использовании компонентных уравнений и уравнений Кирхгофа:

последовательно соединенные резисторы с сопротивлениями R1 и R2 (рис. 1.12, а)

можно заменить одним эквивалентным резистивным элементом с сопротивлением Rэ =

R1 + R2 (рис. 1.12, б), не изменив при этом общего тока I и на пряжения U ветви;

параллельно соединенные		резисторы	с проводимостями G1 = l/R1		и G2 = l/R2
(рис. 1.13, а) можно	заменить одним		эквивалентным	резистивным	элементом	с
проводимостью Gэ = G1	+ G2	(с сопротивлением		(рис. 1.13, 6),		не

изменив при этом общего тока I и напряжения U рассматриваемого участка цепи;

источник ЭДС Е с внутренним сопротивлением Rвн (рис. 1.14, а) можно заменить источником тока J с внутренней проводимостью Gвн (рис. 1.14, б) при условии J = E/Rвн,

Gвн = 1/Rвн; аналогично источник тока J с внутренней проводимостью Gвн (рис. 1.14, б)

можно заменить источником ЭДС Е = J/Gвн с внутренним сопротивлением Rвн = 1/Gвн

(рис. 1.14, а), не изменив при этом общего тока I и напряжения U рассматриваемого участка цепи.

Используя подобные методы преобразования схемы цепи, можно существенно упростить ее схему и соответственно расчет токов и напряжений. Наряду с подобными методами преобразования при расчете цепей постоянных токов или в более общем случае любых чисто резистивных цепей используют и специальные методы упрощения их схем. Наиболее известным из них является метод эквивалентного генератора.

Суть его сводится к эквивалентной замене любого активного (т.е. содержащего источники энергии) двухполюсника А (т.е. подцепи, присоединенной к остальной части цепи двумя узлами) (рис. 1.15, а) источником ЭДС Ег, называемой ЭДС эквивалентного генератора с последовательно включенным внутренним сопротивлением Rг (рис. 1.15, 6). При этом значение Ег равно напряжению так называемого «холостого хода», т.е. напряжению U на разомкнутых зажимах двухполюсника. Это напряжение можно непосредственно измерить, если цепь существует в виде реального устройства, или рассчитать, если она задана в виде схемы с известными параметрами. Внутреннее сопротивление такого генератора определяется как сопротивление двухполюсника А с замкнутыми источниками ЭДС и разорванными ветвями с источниками тока.

Пример 1.5. Определим параметры эквивалентного генератора активного двухполюсника (рис. 1.16, а). «Закоротив» источник ЭДС Е1 и «разорвав» ветвь с источником тока J2, получим схему рис. 1.16, б, эквивалентное сопротивление которой R1 + 1/G2 как раз и будет равно внутреннему сопротивлению эквивалентного генератора, т.е.

Rг = R1 + 1/G2. Для определения ЭДС этого генератора заменим источник тока J2 с

проводимостью G2 эквивалентной ЭДС Е2 = J2/G2 с сопротивлением R2 = 1/G2 (см.

выше). Напряжение холостого хода ( I = 0) для полученной схемы (рис. 1.16, в) будет, очевидно, равно U = E1 – E2. Таким образом схему, изображенную на рис. 1.16, а, можно заменить эквивалентным генератором, изображенным на рис. 1.15, б, с параметрами Ег =

E1 – J2/G2, Rг = R1 + 1/G2. Заменяя отдельные подцепи, соединенные с остальной частью цепи только двумя узлами, подобными эквивалентными генераторами, можно существенно упростить расчет цепи.

В общем случае методика расчета сложной электрической цепи, основанная на замене ее отдельных подцепей более простыми подцепями (типа эквивалентных генераторов для двухполюсников), называется диакоптикой электрических цепей. Введенная в теорию электрических цепей Г. Кроном диакоптика является в настоящее время одной из наиболее востребованных практикой методикой их расчета.

1.3. Электромагнитные процессы и режимы электрических цепей. Режим синусоидальных токов

Электромагнитные процессы электрических цепей принято делить на установившиеся, когда токи и напряжения всех элементов цепи описываются периодическими функциями времени (как, например, в цепях постоянного и синусоидального токов), и переходные. Последними называются процессы перехода от одного установившегося состояния к другому. Установившиеся процессы принято называть режимами; так, говорят о режиме постоянного тока и режиме синусоидального тока. В последнем случае токи и напряжения всех элементов имеют вид i = Imsin(wt + yi), u = Umsin(wt + yu), где w = 2p¦ — угловая частота; ¦ = 1/T — частота процесса (Т — его

период) , Im и Um — амплитуды токов и напряжений , а yi и yu — их начальные фазы

(рис. 1.17).

Разность фаз j = yu – yi называется их сдвигом. Из выражений (1.3)—(1.5) следует,

что на резисторе фазы напряжения и тока совпадают (j = 0), на конденсаторе фаза напряжения yu отстает от фазы тока на угол p/2 (j = –p/2), а на индуктивной катушке yu

опережает yi на угол p/2 (j = p/2). Для оценки интенсивности синусоидальных процессов вводят понятие о действующих значениях токов, напряжений, ЭДС. Для введения этого понятия рассмотрим среднее за период значение мгновенной мощности, характеризующее выделение теплоты в резисторе:

Если учесть, что

,

где I = Im/ 2. Величину I называют действующим значением синусоидального тока с

амплитудой Im. Численно она равна постоянному току, который вызывал бы в резисторе такие же потери энергии за период времени Т, как и рассматриваемый синусоидальный ток. Действующие значения напряжения U и ЭДС Е также связывают с их амплитудными

значениями соотношениями U = Um/ 2 и Е = Em/ 2.

Режим синусоидальных токов играет особую роль в электроэнергетике, поскольку генерация, передача, распределение энергии происходят в основном именно в этом режиме при частоте ¦= 50 1/с, или 50 Гц (в США — 60 Гц), называемой промышленной частотой. Поэтому методам описания и расчета такого режима обычно уделяют повышенное внимание.

Основным методом расчета электрических цепей синусоидальных токов (расчета синусоидальных режимов) является комплексный или символический метод, предложенный американским инженером Ч. Штейнмецом. Суть его заключается в том, что каждой синусоидальной функции времени (тока, напряжения, ЭДС) сопоставляется комплексное число, а всем действиям с этими функциями — весьма простые действия с

комплексными числами. Так, синусоидальным			функциям тока i = Imsin(wt			+ yi)	и
напряжения u	= Imsin(wt	+ yu), графики которых изображены на (рис.			1.17),	можно
сопоставить	комплексные	амплитуды	,	или	коплексные
действующие	значения	,	, которые	можно изобразить			на

комплексной плоскости соответствующими векторами (рис. 1.18). Здесь вертикальная ось

— ось мнимых чисел, горизонтальная — вещественных чисел. Помимо такой показательной формы записи комплексов I, U, последние можно представить и в алгебраической форме I = ReI + j ImI, U = ReU + j ImU.

Компонентные уравнения (1.3)—(1.5) в комплексном методе приобретают чисто алгебраический вид U = RI, I = jwCU, U = jwLI, где j — мнимая единица (иначе, оператор поворота)*. Таким образом, схеме рис. 1.10 в этом методе сопоставляется комплексная схема замещения, изображенная на рис. 1.19. Полная система уравнений такой схемы I1 –

I2 – I3 = 0, U1 + U2 – U = 0, U2 = U3, U = E, U1 = RI, U2 = jwLI2, , носит чисто

алгебраический характер. Заметим, что последние три уравнения выражают закон Ома для резистивного и двух реактивных (индуктивного и емкостного) элементов.

Параметры R, wL = XL и 1/wС = ХC называют соответственно активным,

индуктивным и емкостным сопротивлениями. Решив последние семь уравнений в комплексной области, можно затем от комплексов токов и напряжений всех элементов перейти к соответствующим функциям времени. Комплексным сопротивлением Z (или комплексной проводимостью Y = 1/Z) можно охарактеризовать и любой пассивный двухполюсник (т.е. часть цепи, подсоединенную к остальной цепи двумя узлами). Так, комплексное сопротивление пассивного двухполюсника, подсоединенного к источнику Е,

, где Z2 = jwL, Z3 = 1/jwC. Зная его, можно сразу же рассчитать входной

ток цепи I1 = U/Z = E/Z.

Таким образом, комплексный метод расчета позволяет алгебраизовать систему уравнений цепи, а само введение комплексов дает богатые возможности привлечения геометрических построений при суммировании или умножении векторов, соответствующих этим комплексам.

В цепях синусоидального тока особую роль играет понятие резонанса. При резонансе амплитуды тока и напряжения какого-либо участка цепи резко возрастают, а сами ток и напряжение оказываются полностью совпадающими по фазе. Рассмотрим последовательное соединение резистора с сопротивлением R, катушки с индуктивностью L и конденсатора с емкостью С (рис. 1.20, а). Эквивалентное сопротивление этого участка цепи

а его модуль будет иметь минимальное значение Z = R при wL = 1/wС. При заданном напряжении участка U ток I будет максимален при минимальном Z = R, фаза тока I = U/Z при Z = R будет совпадать с фазой напряжения. Поэтому рассмотренный случай равенства индуктивного wL и емкостного 1/wС сопротивлений как раз и определяет условие резонанса. Очевидно, что достичь условия wL = 1/wС можно,

изменяя любой из трех параметров w, L, С. В частности, резонанса можно достичь, меняя угловую частоту до значения w0 = 1/ LC.

Рассмотрим векторные диаграммы трех случаев соотношений XL = wL и XС = 1/wС. В

первом случае XL > ХС и цепь носит активно-индуктивный характер, входное напряжение

U опережает по фазе ток I цепи (рис. 1.20, б). Во втором случае XL < ХС и цепь носит активно-емкостной характер, напряжение U отстает по фазе от тока I (рис. 1.20, в). В резонансном случае XL = ХС, а напряжение на катушке равно по модулю напряжению на конденсаторе и противоположно по фазе: UL = –UC, они компенсируются, и со стороны входных узлов цепь может рассматриваться как чисто резистивная (рис. 1.20, г).

В общем случае мы будем рассматривать некоторый пассивный двухполюсник (рис. 1.21, а), состоящий из резисторов, катушек, конденсаторов и находящийся в условиях резонанса, если его входные ток I и напряжение U совпадают по фазе, т.е. его входное сопротивление Z = U/I носит чисто резистивный характер (Z = R). Такой двухполюсник можно заменить резистивным элементом (рис. 1.21, б).

Рассмотрим в качестве еще одного примера резонанс токов, возникающий в цепи, изображенной на рис. 1.22, а, при условии равенства проводимостей катушки 1/wL, и конденсатора wС. Токи IL и IC в этих элементах будут равны и противоположно направлены, что графически изображено на векторной диаграмме (рис. 1.22, б). При заданном токе I напряжение U цепи (рис. 1.22, а) будет максимальным по модулю и совпадающим по фазе с током при активной проводимости G = 1/R.

Резонанс на практике играет как положительную, так и отрицательную роль. На основе явления резонанса решается так называемая задача компенсации реактивной мощности (см. следующий параграф), позволяющая достичь наибольшей эффективности передачи электрической энергии в электроустановках и энергосистемах.

1.4. Мощности в цепях синусоидального тока

Как было показано выше, мгновенная мощность резистивного (см. рис. 1.6, в)

элемента с током i = Imsinwt и напряжением u = RImsinwt изменяется по закону (рис. 1.23)

Среднее значение этой мощности

называют активной мощностью. Активная мощность

конденсатора и катушки индуктивности равна нулю. Активная мощность пассивного двухполюсника Z (рис. 1.24, а) с сопротивлением Z = Zejj равна Р = UIcosj, где U и I —

действующие значения его напряжения и тока, а j — угол сдвига между ними.

Наибольшая	активная	мощность двухполюсника Z (рис. 1.24, а), возможная при
данных значениях U и I, называется полной мощностью. Она равна S = UI, а отношение
активной мощности Р к		полной мощности S, характеризующее его энергетическую
эффективность,	называется	коэффициентом мощности P/S = cosj. Наряду с активной
мощностью для	двухполюсника (рис. 1.24, а) вводят понятие реактивной мощности

Q = UIsinj. При этом очевидно, что S2 = Р2 + Q2.

Следует заметить, что в отличие от положительных значений S и Р реактивная мощность может быть как положительной (при активно-индуктивном характере двухполюсника, т.е.

при 0	j	p/2), так и отрицательной (при активно-емкостном его характере, т.е. при
—p/2	j	0). Реактивная мощность резистивного элемента равна нулю (Q = 0 при j = 0).
Единицей		полной мощности S является вольт-ампер (1 В · А), единицей активной

мощности Р — ватт (1 Вт), реактивной мощности — вар (1 вар). Если напряжение и ток двухполюсника заданы комплексами действующих значений , , то можно ввести комплексную мощность , где — сопряженный комплекс тока

. При этом

Для комплексных мощностей элементов цепи также справедливо утверждение (теорема Телледжена) о равенстве мощностей, генерируемых источниками (и), и

мощностей, потребляемых (п) всеми остальными элементами, т.е. .

Пример 1.6. Для схемы рис. 1.19 имеем .

Из приведенного баланса комплексных мощностей следует необходимость

выполнения	баланса	для	их	активных	и	реактивных	составляющих
			(теорема Ланжевена).

В заключение остановимся на проблеме повышения коэффициента мощности

(cosj ® 1), или, что то же, снижения реактивной мощности (|Q| ® 0) для генераторов, работающих на комплексную нагрузку Z = R + jX (рис. 1.24, а). Включение последовательно с ней компенсирующего реактивную мощность и не потребляющего активной мощности устройства (рис. 1.24, б) с сопротивлением Zк = –jX позволяет при тех

же токе I и мощности нагрузки уменьшить мощность генератора (источника)

, сделав ее чисто активной, и снизить его напряжение Е' = U' = IR. Параллельное нагрузке с проводимостью Y = l/Z = G – jB включение компенсирующего устройства (рис. 1.24, в) с проводимостью Yк = jB позволяет при тех же мощности S,

напряжении U и токе I нагрузки снизить ток в линии и генераторе Iл = GE < I, а также его

мощность , которая будет уже чисто активной. Решение проблемы компенсации реактивной мощности повышает эффективность работы соответствующих цепей и позволяет снизить массогабаритные и стоимостные характеристики их элементов. Заметим, что компенсация реактивной мощности по схеме рис. 1.24, б основана на использовании резонанса напряжений, а по схеме рис. 1.24, в — резонанса токов.

1.5. Трехфазные цепи: фазные и линейные токи, напряжения, мощности

Трехфазной электрической цепью называют связную совокупность трех электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые друг относительно друга по фазе и создаваемые общим источником энергии — трехфазным генератором. Отдельные цепи, входящие в состав такой цепи, называются фазами и обычно обозначаются буквами A, В, С, а совокупность ЭДС, действующих в этих фазах, а также совокупность токов и напряжений фаз называется трехфазной системой ЭДС, токов и напряжений. Трехфазная система ЭДС (токов, напряжений) называется симметричной, если ЭДС (токи, напряжения) всех фаз равны по амплитуде и сдвинуты относительно друг друга по фазе на угол 2p/3, в противном случае трехфазная система называется несимметричной. Уравновешенной называют такую трехфазную цепь, мгновенная мощность элементов которой не зависит от времени, и неуравновешенной — в противном случае. Уравновешенность является важным качеством трехфазной цепи. Так, момент на валу трехфазного генератора остается в таких системах постоянным, а не пульсирует с угловой частотой 2 w, как это имело бы место в однофазном генераторе,

мгновенная мощность которого изменяется с частотой 2w. Покажем это на примере цепи с симметричной системой ЭДС:

симметричной нагрузкой и, следовательно, симметричной системой токов фаз iA =

Imsin(wt – j), iB = Imsin(wt – 2p/3 – j), iC = Imsin(wt + 2p/3 – j).

Для мгновенной мощности фаз А, В, С имеем

Тогда мгновенная мощность трехфазного генератора p = pA + pB + pC = 3EIcosj = Р = const не зависит от времени.

В трехфазных системах применяются два основных способа соединения элементов — соединение треугольником и соединение звездой . На

рис. 1.25, а представлена комплексная схема замещения цепи, фазы генератора ( А, В, С) и приемника (а, b, с) которой соединены звездой с нейтральным проводом, соединяющим узлы 0 и 0'; на рис. 1.25, б — схема соединения звездой без нейтрального провода; на рис. 1.25, в представлена комплексная схема замещения цепи, фазы генератора и приемника которой соединены треугольником. В случае симметричности как генератора, так и нагрузки ток I0 в нейтральном проводе, соединяющем узлы 0 и 0' в цепи рис. 1.25, а, равен нулю: I0 = IA + IB + IC = 0. Часто он в таких соединениях отсутствует (рис. 1.25, б), и тогда для соединения генераторов и приемников используется всего три линейных провода с т ок а м и IA, IB, IC вместо шести проводов, которые потребовались бы в случае использования трех не связанных между собой однофазных цепей. В этом еще одно достоинство трехфазных систем. При несимметрии токов в фазах по нейтральному проводу протекает ток I0, амплитуда которого обычно меньше амплитуды линейных токов

IA, IB, IC. Поэтому сечение нейтрального провода выбирается меньшим сечения линейных проводов.

При соединении симметричного генератора треугольником (см. рис. 1.25, в) сумма фазных ЭДС равна нулю, поэтому при отсутствии линейных токов IA, IB, IC (режим

«холостого хода» ) токи в фазах генератора также отсутствуют. Заметим, что и в схеме на рис. 1.25, в для соединения генератора и нагрузки используются только три провода.

На рис. 1.26, а представлена векторная диаграмма токов и напряжений цепи, изображенной на рис. 1.25, а, в случае симметричности как системы ЭДС, так и нагрузки, а на рис. 1.26, б представлена подобная диаграмма для симметричной цепи рис. 1.25, в.

Нагрузка считается активно-индуктивной (т.е. 0	j	p/2). Из рассмотрения треугольника
напряжений (рис. 1.26, а) следует, что линейные напряжения UAB = UBC = UCA = Uл
связаны с фазными напряжениями UA = UB	= UC	= Uф соотношением Uл =		Uф.
			3

Аналогично рассматривая треугольник токов (рис. 1 .26, б),	можно записать соотношение
для связи линейных IА = IВ = IС = Iл и фазных IАB = IВC	= ICA = Iф токов: Iл =		Iф.
		3

Принимая во внимание, что при соединении ветвей приемника звездой Uф = Uл/ 3, Iф =

Iл, а при соединении их треугольником Uф = Uл, Uф = Iл/ 3, имеем для активной мощности приемника независимо от соединения Р = ЗUфIфcosj = 3UлIлcosj.

Аналогично для полной и реактивной мощностей симметричного трехфазного приемника

При решении задачи анализа трехфазных цепей общего вида их можно рассматривать просто как сложные электрические цепи, в случае же симметричности систем ЭДС, напряжений, токов для анализа трехфазных цепей достаточно решить задачу для одной фазы, например фазы А. Токи и напряжения других фаз В и С при этом получаются из токов и напряжений фазы А путем фазового сдвига на угол соответственно –2p/3 и +2p/3. Так, симметричной схеме рис. 1.25, а, б можно сопоставить схему рис. 1.27 для фазы А. Очевидно, что ток этой фазы равен

Литература для самостоятельного изучения

1 . Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники. Т. 1. Л.: Энергоиздат, 1981.

2 . Основы теории цепей / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.В. Страхов. М.: Энергоатомиздат, 1989.

Умножение некоторого вектора на j поворачивает его на угол p/2 против часовой стрелки В случае, когда основное тело также имеет точечные размеры, значение этой силы определяется по закону

Кулона ¦1 = qq0/4epr2, где r — расстояние между зарядами, а постоянная e, называемая абсолютной диэлектрической проницаемостью, характеризует среду, в которой находятся эти заряды Укажем, что заряд элементарной заряженной частицы

— электрона равен 1,60 · 10-19 Кл