Рецензия на рукопись учебника “Электрические системы и сети”

РЕЦЕНЗИЯ

на рукопись учебника Поспелова Г.Е., Федина В.Т., Лычева П.В.

“Электрические системы и сети”

Название рассмотренной рукописи соответствует одноименной дисциплине, читаемой для студентов вузов по электроэнергетическим специальностям. По теоретической части данной рукописи учебник в Республике Беларусь подготовлен впервые. Авторами рецензируемой рукописи являются профессора, которые поставили, организовали изучение и непосредственно ведут обучение по дисциплине “Электрические системы и сети” в БГПА в течение более 35 лет, а также доцент ГГТУ, читающий лекции по этой дисциплине более 20 лет. Поэтому, естественно, в рукописи нашли отражение педагогический и методический опыт изложения материала авторами, а также результаты их личных исследований в этой области. Большая часть результатов этих исследований нашла отражение в периодической печати и уже используется в ряде учебных пособий авторов, изданных ранее, и в учебном проектировании.

В главе 1 в соответствии с действующими стандартами даны основные определения, приведен краткий исторический обзор по электрическим сетям и системам, перспективам их развития. Описаны основные элементы электрической системы, дана классификация электрических сетей, перечислены действующие нормативные документы. В целом материал главы представляет собой вступление к изучению материала последующих глав.

Главы 2, 3 посвящены описанию конструкций линий электропередачи и расчету механической части воздушных линий. Авторам удалось в сжатой форме достаточно просто отразить конструктивное исполнение отдельных элементов линий различного назначения (от системных до внутренних). Положительным в главах является то, что нашло отражение описание новых конструкций, таких как компактные воздушные линии, линии с изолированными проводами, кабельные линии с пластмассовой изоляции.

В материале, касающемся расчета и проектирования механической части линий нашли отражение наиболее важные вопросы, возникающие при реальном проектировании.

В главах 4, 5 описаны основные параметры и характеристики различных элементов электрических систем: линий, трансформаторов, узлов нагрузки, компенсирующих устройств. Этот материал, безусловно, нужен для последующего его перехода к рассмотрению методов электрического расчета и анализа электрических сетей и электропередач. Дана характеристика возникающих в элементах сети потерь мощности. В сжатом виде изложены различные известные методы расчета потерь электроэнергии как в отдельных элементах сети, так и в сетях сложной конфигурации. При этом были использованы как методы, описанные в различной периодической, монографической и учебной литературе, так и результаты исследований, проведенных на кафедре “Электрические системы” БГПА за последние 35 лет.

В главе 6 подробно разбираются принципы расчета режимов разомкнутых электрических сетей. Рассмотрены различные варианты исходных данных, учета и неучета разных факторов применительно к электрическим сетям различного назначения. Материал наглядно иллюстрируется соответствующими векторными диаграммами и опирается на характеристики и параметры, проведенные в главах 4, 5.

Глава 7 посвящена общей характеристике электропередач и порядку их электрического расчета. Даются основные уравнения, определяющие режим линии электропередачи и методы электрического расчета электропередач. Важное значение придается натуральному режиму линий электропередач, свойства и физическая природа которого тщательно рассматривается в этой главе. Далее подвергаются анализу угловые характеристики мощности и предельная передаваемая мощность системы передачи, а также круговые диаграммы электропередачи. Большое внимание уделяется режимам реактивной мощности и напряжений линий электропередачи. Рассмотрены схемы электропередач переменного тока. Дается общая характеристика электропередач и вставок постоянного тока. Характеризуются возможности электропередач постоянного тока и области их применения.

В главе 8 большое внимание уделяется принципам и сущности различных методов расчета замкнутых электрических сетей. Рассматриваются методы: управлений узловых напряжений, контурных уравнений; коэффициентов распределения, преобразования сети, обобщенных контурных уравнений, разрезания контуров. Рассмотрено решение нелинейных уравнений посредством итераций.

В главе 9 “Основы проектирования электрических сетей” прежде всего уделяется внимание основным электрическим показателям и критериям технико‑экономического анализа электрических сетей, учеты надежности электроснабжения потребителей и фактора экологии.

В этой главе после рассмотрения технико-экономических показателей предложен оригинальный метод оптимизации электрических сетей. В качестве экономичности была принята минимальная стоимость передачи и распределения электрической энергии. На основе этого метода получены критериальные параметры, позволяющие находит экономическое сечение проводов и номинальное напряжение линий электрических сетей. При этом учитываются надежность электроснабжения потребителей и фактор экологии электрических сетей.

Выявлен недостаток метода экономических интервалов и предложено его усовершенствование. Разработан совместный выбор напряжения линии и его сечения. Рассмотрены приемы выбора сечений проводов линий по техническим факторам (по нагреву, короне и др.).

В главе 10 рассмотрены схемы электрических сетей, а именно: городских, сельских, промышленных, а также схемы районных сетей. Эта глава удачно дополняет главу 9, связанную с проектированием электрических сетей.

Если главы 4 – 10 касаются электрических сетей и электропередач, то главы 11 – 14 посвящены характеристикам, параметрам и режимам электрических систем.

В главе 11 с системны позиций дана характеристика эксплуатационных свойств различных типов электростанций, линий электропередачи, накопителей энергии. Кратко рассмотрены экологические аспекты электрических систем. Материал такого рода включен в учебное издание по дисциплине “Электрические системы и сети” впервые и удачно увязан с рассмотрением других системных вопросов.

Глава 12 посвящена проблемам регулирования частоты и активной мощности в электрической системе. В значительной мере материал, включенный в данную главу прошел многолетнюю методическую апробацию в учебном процессе, так как нашел отражение в изданном авторами ранее учебном пособии (Поспелов Г.Е., Федин В.Т. “Энергетические системы”. – Мн.: Вышэйшая школа, 1974). Вместе с тем, в данной рукописи он переработан и расширен с учетом особенности функционирования электрических систем на современном этапе.

В главе 13 детально разработаны вопросы, связанные с регулированием напряжения и реактивной мощности в электрической системе. На основании действующего межгосударственного стандарта описаны показатели качества напряжения. Оригинальным образом разъясняется физическая сущность баланса реактивных мощностей и его связи с регулированием напряжения. Всесторонне описаны средства генерации и регулирования реактивной мощности, в том числе такие новые средства, как статические тиристорные компенсаторы. Квалифицированно изложены принципы системного и местного регулирования напряжения. В этой главе, как и в главе 12, частично использован материал, прошедший апробацию в выпущенных ранее авторами рукописи учебных пособиях, а также апробированные на практике результаты личных исследований авторов.

В главе 14 в компактном виде рассмотрены основные пути оптимизации режимов электрических систем. Эти пути касаются как режимов электростанций, так и режимов электрических сетей. Ознакомление студентов с материалом этой главы позволит им в дальнейшем осуществлять расширенное и углубленное изучение отдельных вопросов при прохождении специальных дисциплин. В этой главе авторами также частично использованы результаты личных исследований, апробированные ранее на практике и в учебном процессе.

При прочтении рукописи возникли следующие замечания и пожелания.

Сделанные замечания и пожелания не влияют на общее положительное впечатление о рукописи.

Рукопись Поспелова Г.Е., Федина В.Т., Лычева П.В. “Электрические системы и сети” рекомендуется к изданию в качестве учебника для студентов электроэнергетических специальностей вузов. Он будет также представлять интерес для студентов смежных специальностей (например, для экономистов – энергетиков), магистрантов, аспирантов, чья деятельность связана с электрическими системами и сетями.

Рецензент

Заведующий НИЛ

ГП “Белэнергосетьпроект”,

кандидат технических наук                                В.Г. Пекелис