- •А. Д. Эрнст
- •Isbn 978-5-8149-0781-3
- •Оглавление
- •1.2. Действие токов кз и последствия коротких замыканий 9
- •5.3. Расчет установившегося режима кз при отсутствии и наличии арв 54
- •6.2. Сверхпереходные параметры синхронной машины 60
- •7.1. Учет системы при расчете токов короткого замыкания 64
- •10.1. Общие положения 112
- •1. Общие положения
- •1.1. Предмет изучения. Основные понятия. Возникновение и развитие
- •1.2. Действие токов кз и последствия коротких замыканий
- •1.3. Задачи расчета электромагнитных переходных процессов
- •1.4. Координация и оптимизация токов короткого замыкания
- •2. Режимы работы нейтрали электрических сетей
- •2.1. Причины возникновения переходных процессов
- •2.2. Виды кз в системах электроснабжения
- •2.3. Трехфазные сети с изолированной нейтралью
- •2.3.1. Простое замыкание на землю в сетях с изолированной нейтралью
- •2.3.2. Достоинства и недостатки сетей с изолированной нейтралью
- •2.5. Трехфазные сети с заземленной нейтралью. Достоинства и недостатки
- •. Требования к защите от поражения электрическим током
- •3. Характеристики и параметры переходного процесса
- •3.1. Переходный процесс в простейших трехфазных цепях
- •3.2. Определение ударного тока кз
- •3.3. Приближенное исследование переходных процессов
- •3.4. Эквивалентная постоянная времени
- •3.5. Действующие значения величин и их составляющих при переходном процессе
- •3.6. Переходный процесс при включении трансформатора на холостом ходу
- •Магнитная характеристика трансформатора (характеристика холостого хода) нелинейна, следовательно, и дифференциальное уравнение (3.33) будет нелинейным.
- •4. Расчетные схемы при коротких замыканиях
- •4.1. Принципы составления схем замещения
- •4.2. Методы преобразования схем замещения
- •4.3. Система относительных единиц при расчетах кз
- •4.4. Определение сопротивления элементов электрических систем и их схемы замещения
- •5. Установившийся режим короткого замыкания
- •5.1. Основные характеристики и параметры
- •5.2. Учет нагрузки в установившемся режиме короткого замыкания
- •5.3 Расчет установившегося режима кз при отсутствии и наличии арв
- •1. Режим номинального напряжения (рис. 5.7а). При этом система арв генератора справилась с подъемом напряжения, т.Е. . Ток кз (рис. 5.8а) будет определяться
- •То есть имеет место далекое короткое замыкание, .
- •6. Начальный момент внезапного изменения режима
- •6.1. Баланс магнитных потоков. Переходные параметры синхронной
- •6.2. Сверхпереходные параметры синхронной машины
- •7. Практические методы расчета коротких замыканий
- •7.1. Учет системы при расчете токов короткого замыкания
- •7.2. Метод расчетных кривых. Основные допущения и последовательность
- •7.3. Метод спрямленных характеристик. Основные допущения
- •7.4. Метод типовых кривых. Основные допущения и последовательность
- •7.5. Уточнение расчетов практическими методами.
- •8. Общие уравнения электромагнитного переходного
- •8.1. Постановка задачи и проблемы решения
- •8.2. Индуктивности обмоток синхронной машины
- •8.3. Обобщенный вектор трехфазной системы и замена переменных
- •8.4. Вывод уравнений Парка−Горева
- •8.5. Уравнения Парка−Горева в системе относительных единиц
- •8.6. Уравнения Парка−Горева в операторной форме
- •. Переходный процесс при включении обмотки возбуждения
- •8.8. Внезапное кз синхронной машины без демпферных обмоток
- •9. Основные положения расчета несимметричных
- •9.1. Применимость метода симметричных составляющих
- •9.2. Параметры элементов для прямой и обратной последовательностей
- •9.3. Сопротивления нулевой последовательности трансформаторов
- •9.4. Сопротивления нулевой последовательности
- •9.5. Схемы замещения отдельных последовательностей
- •10. Однократная поперечная несимметрия
- •10.1. Общие положения
- •10.2. Двухфазное кз. Определение токов и напряжений
- •10.3. Однофазное кз. Определение токов и напряжений
- •10.4. Двухфазное кз на землю. Определение токов и напряжений
- •10.5. Правило эквивалентности прямой последовательности
- •10.6. Комплексные схемы замещения
- •10.7. Соотношения между токами при различных видах кз
- •10.8. Трансформация симметричных составляющих
- •10.9. Использование практических методов
- •11. Особенности расчета токов короткого замыкания
- •11.1. Особенности расчета токов кз в сетях напряжением до 1000 в
- •11.2. Особенности расчета тока кз в цепях постоянного тока
- •12. Методы и средства ограничения действия токов
- •12.1. Схемные решения
- •12.2. Деление сети
- •12.3. Использование токоограничивающих устройств
- •12.4. Оптимизация режима работы нейтрали
- •Библиографический список
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Омский государственный технический университет»
А. Д. Эрнст
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ
В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Курс лекций
Омск
Издательство ОмГТУ
2009
УДК 621.31(075)
ББК 31.2я73
Э81
Рецензенты:
В. К. Федоров, д-р техн. наук, проф. СибАДИ;
Ю. В. Кондратьев, канд. техн. наук, доц. ОмГУПС
Эрнст, А. Д.
Э81 Электромагнитные переходные процессы в системах электроснабжения: курс лекций. − Омск: Изд-во ОмГТУ, 2009. – 144 с.
ISBN 978-5-8149-0781-3
Изложены основные положения теории и практики расчетов электромагнитных переходных процессов в электроэнергетических системах. Рассмотрены вопросы составления и преобразования схем замещения и применения практических методов расчета симметричных и несимметричных коротких замыканий в курсе «Переходные процессы в электроэнергетических системах».
Для студентов дистанционной, очной, вечерней и заочной форм обучения по специальности 140211 «Электроснабжение», а также для подготовки магистров по специальности 140208.68 «Автоматика энергосистем».
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Омского государственного технического университета
УДК 621.31(075)
ББК 31.2я73
©
Isbn 978-5-8149-0781-3
технический университет», 2009
Оглавление
Буквенные обозначения величин 5
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 7
1.1. Предмет изучения. Основные понятия. Возникновение и развитие проблем
переходных процессов 7
1.2. Действие токов кз и последствия коротких замыканий 9
1.3. Задачи расчета электромагнитных переходных процессов 10
1.4. Координация и оптимизация токов короткого замыкания 11
2. РЕЖИМЫ РАБОТЫ НЕЙТРАЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 12
2.1. Причины возникновения переходных процессов 13
2.2. Виды КЗ в системах электроснабжения 13
2.3. Трехфазные сети с изолированной нейтралью 15
2.3.1. Простое замыкание на землю в сетях с изолированной нейтралью 15
2.3.2. Достоинства и недостатки сетей с изолированной нейтралью 17
2.4. Трехфазные сети с компенсацией емкостного тока. Достоинства
и недостатки 18
2.5. Трехфазные сети с заземленной нейтралью. Достоинства и недостатки 19
2.6. Требования к защите от поражения электрическим током в электрических
сетях 20
3. ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА 22
3.1. Переходный процесс в простейших трехфазных цепях 22
3.2. Определение ударного тока КЗ 25
3.3. Приближенное исследование переходных процессов 27
3.4. Эквивалентная постоянная времени 28
3.5. Действующие значения величин и их составляющих при переходном
процессе 28
3.6. Переходный процесс при включении трансформатора на холостом ходу 33
4. РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ ПРИ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЯХ 36
4.1. Принципы составления схем замещения 36
4.2. Методы преобразования схем замещения 37
4.3. Система относительных единиц при расчетах КЗ 41
4.4. Определение сопротивления элементов электрических систем и их схемы замещения 44
5. УСТАНОВИВШИЙСЯ РЕЖИМ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 50
5.1. Основные характеристики и параметры 50
5.2. Учет нагрузки в установившемся режиме короткого замыкания 53