Министерство образования и науки
Российской федерации
Новосибирский государственный технический университет
621.311
П 272
Электромагнитные переходные процессы в
электрических системах
Сборник задач для студентов электроэнергетических
специальностей всех форм обучения
Новосибирск 2006 г.
Составители: к.т.н, доцент Е. П. Гусев
к.т.н, доцент А.П. Долгов
аспирант А.В. Коновалов
д.т.н, профессор В.М.Чебан
к.т.н, доцент Э.М. Чекмазов
Рецензент: д.т.н., профессор В.З. Манусов
Работа подготовлена на кафедре автоматизированных
электроэнергетических систем (АЭЭС)
Новосибирский
государственный
технический
университет, 2006 г.
Электромагнитные переходные процессы в
электрических системах
Сборник задач
Введение
При изучении курса «Электромагнитные переходные процессы» наряду с пониманием физической природы рассматриваемых явлений, большое значение имеет умение решать практические задачи с получением и последующем осмыслением полученного числового ответа. В связи с этим I издание задачника (1997 год) было существенно переработано: добавлены глава I, связанная с характеристиками элементов электрической системы, глава IV, в которой рассмотрены вопросы гашения электромагнитного поля синхронных машин, их самовозбуждение, а также учет нагрева проводников при коротких замыканиях.
Для облегчения процесса решения задач авторы в начале каждого раздела приводят расчетные зависимости и краткие основные положения данного раздела курса.
Авторы надеются, что при разборе и решении задач студенты обратят особое внимание на оценку правдоподобия полученных решений и ответов, а также на объяснение физической природы рассматриваемых явлений, то есть смогут не только дать ответ, но и попытаться объяснить почему он таков.
Работа по написанию задачника распределилась следующим образом:
глава I написана Евгением Павловичем Гусевым, глава II – Александром Павловичем Долговым и Людмилой Ивановной Пушкаревой, глава III – Эдуардом Михайловичем Чекмазовым и глава IV – Александром Васильевичем Коноваловым и Владимиром Матвеевичем Чебаном. В.М. Чебан также составил ряд задач по главам II, III, и также осуществлял общую методическую работу с авторским коллективом и редактирование всего текста.
Материал задачника предназначен для студентов электроэнергетических специальностей всех форм обучения.
Авторы выражают признательность д.т.н., профессору Вадиму Зиновьевичу Манусову за рецензирование учебного пособия и полезные советы, а также с благодарностью примут любые замечания и пожелания по материалу задачника.
Оглавление
Введение
Оглавление
ГЛАВА 1 Характеристики и параметры элементов электрической системы; схемы замещения
1.1 Краткие теоретические основы
1.2 Определение параметров схем замещения
1.3 Схемы замещения для элементов электрической сети
1.4 Задачи
ГЛАВА 2. Электромагнитный переходной процесс при трехфазном коротком замыкании
2.1 Переходный процесс в простейшей цепи
2.2 Расчет начального (сверхпереходного) и ударного тока КЗ
2.3 Переходный процесс при трехфазном коротком замыкании в
статорной цепи синхронной машины
2.4 Использование программ для расчета переходных процессов
ГЛАВА 3 Несимметричные короткие замыкания
3.1 Параметры элементов системы для токов прямой, обратной и
нулевой последовательностей
3.2 Расчеты токов несимметричных коротких замыканий
3.3 Расчет токов замыкания на землю в сети без глухого заземления
нейтрали
3.4 Продольная несимметрия
ГЛАВА 4 Особые виды переходных процессов
4.1 Гашение электромагнитного поля синхронных машин
4.2 Самовозбуждение синхронных машин
4.3 Расчет токов короткого замыкания в сетях с напряжением
до 1000 Вольт
Литература
ГЛАВА1. ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ.
1.1. Краткие теоретические основы
Моделирование характеристик элементов электрической системы возможно двумя способами:
1. Описание математическими уравнениями каждого элемента.
2. Составление схем замещения для элементов электрической системы и определение их параметров.
Первый способ предпочтителен при использовании ЭВМ.
Второй способ является более наглядным и физичным при начальном изучении электромагнитных и электромеханических переходных процессов и поэтому используется в настоящем пособии.
При составлении схем замещения принимают следующие допущения.
1. Трехфазную электрическую сеть считают полностью симметричной, поэтому расчет ведется на одну фазу с применением однолинейных схем
замещения и использованием фазных
напряжений(
) и
сопротивлений.
2. Не учитывают:
а) насыщение магнитных систем генераторов, трансформаторов и электродвигателей, поэтому все параметры схем замещения считаются постоянными;
б) токи намагничивания трансформаторов и автотрансформаторов;
в) емкостную проводимость воздушных линий электропередачи напряжением до 220 кВ включительно;
г) активные сопротивления и проводимости электрической сети;
д) сдвиг фаз и качание роторов генераторов (все ЭДС совпадают по фазе).
3. Влияние активных сопротивлений элементов сети на периодическую составляющую аварийного тока учитывают, если их сумма превышает 1/3 суммарного индуктивного сопротивления схемы и при расчете постоянной времени затухания апериодической составляющей тока (Та).
1.2. Определение параметров схем замещения
Параметры элементов схем замещения электрической системы могут определяться в именованиях и относительных единицах. В обоих случаях могут учитываться как действительные коэффициенты трансформаторов (Кт) так и Кт, определенные по средненоминальным напряжениям (Uср). Средненоминальные напряжения (Uср) нормируются для каждой ступени трансформации. Их шкала следующая:
Для генераторов: 11; 13,8; 15,75; 18; 20; 24 кВ;
Для электрических сетей: 6,3; 10,5; 37; 115; 230; 515; 750;1150; кВ.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
