МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Івано-Франківський національний технічний

університет нафти і газу

Кафедра електропостачання та електрообладнання

Костишин В.С.

Романюк Ю.Ф.

ПЕРЕХІДНІ ПРОЦЕСИ В ЕЛЕКТРИЧНИХ СИСТЕМАХ

Частина 1

Короткі замикання в

електричних системах

Конспект лекцій

для студентів спеціальності

“Електротехнічні системи електроспоживання”

Івано-Франківськ

2005

МВ 0207855 – 127 6 - 2005-12-26

Костишин В.С., Романюк Ю.Ф. Перехідні процеси в електричних системах. Частина 1. Короткі замикання в електричних системах: Конспект лекцій.- Івано-Франківськ: Факел, 2005.- 240 с.

Конспект складений у відповідності з навчальним планом і програмою курсу “Перехідні процеси в електричних системах” і призначений для всіх форм навчання спеціальності “Електротехнічні системи електроспоживання”.

Рецензент канд. техн. наук,

доцент кафедри електропостачання

та електрообладнання ІФНТУНГ О.Соломчак

Дане видання - власність ІФНТУНГ. Забороняється тиражування та розповсюдження.

ЗМІСТ

ПЕРЕДМОВА................................................................................5

1 Загальні відомості про короткі замикання

в електричних системах...............................................6

1.1 Основні визначення.................................................................6

1.2 Причини виникнення коротких замикань та їх

наслідки....................................................................................9

1.3 Обмеження струмів короткого замикання..........................12

1.4 Призначення та умови розрахунку струмів короткого

замикання.................................................................................12

1.5 Основні припущення при розрахунку струмів короткого

замикання.................................................................................13

2 Послідовність розрахунку струмів

короткого замикання ...............................................15

2.1 Розрахункова схема мережі..................................................15

2.2 Вибір розрахункових точок короткого замикання.............16

2.3 Схема заміщення мережі ......................................................18

2.4 Система відносних одиниць ................................................18

2.5 Перехід від магнітних зв’язків до еквівалентних електричних.............................................................................21

3 Параметри елементів електричних мереж…..26

3.1 Синхронні машини................................................................26

3.2 Силові трансформатори........................................................28

3.3 Повітряні та кабельні лінії....................................................31

3.4 Реактори..................................................................................31

3.5 Електрорушійні сили джерел живлення ………………….32

3.6 Врахування навантаження ...................................................34

4 Трифазне коротке замикання в простій

нерозгалуженій мережі, що живиться від

джерела синусоїдної напруги нескінченНої

потужності........................................................................35

5 Диференційні рівняння електромагнітного

стану явнополюсного синхронного

генератора у фазній системі координат……40

6 Рівняння Парка – Горєва..............................................46

7 Початковий режим трифазного короткого

замикання синхронного генератора

синусоїдної напруги...................................................50

7.1 Перехідні параметри синхронного генератора…………...50

7.2 Надперехідні параметри синхронного генератора……….52

8 Усталений режим трифазного короткого

замикання генератора синусоїдної

напруги................................................................................55

9 Практичні методи розрахунку струмів І

напруг короткого замикання…………………...58

9.1 Аналітичне визначення струмів і напруг у

короткозамкненому колі........................................................58

9.1.1 Метод перетворення схеми мережі……………………...58

9.1.2 Використання принципу накладання…………………...63

9.1.3 Накладання нормального режиму на власне

аварійний.................................................................................64

9.1.4 Метод власних і взаємних опорів.....................................66

9.2 Метод розрахункових кривих...............................................66

9.3 Метод вузлових потенціалів.................................................74

10. Розрахунок струмів короткого замикання

в мережАХ напругою до 1000 В...............................77

11 Несиметричні короткі замикання……………..80

11.1 Метод симетричних складових..........................................80

11.2 Схема заміщення прямої послідовності............................83

11.3 Схема заміщення зворотної послідовності.......................83

11.4 Схема заміщення нульової послідовності……………….84

11.5 Визначення струмів і напруг у місці короткого

замикання................................................................................88

11.5.1 Однофазне коротке замикання.......................................88

11.5.2 Двофазне коротке замикання..........................................91

11.5.3 Двофазне коротке замикання на землю………………..94

11.6 Правило еквівалентності прямої послідовності………...96

11.7 Розрахунок струмів несиметричного короткого

замикання для різних моментів часу за допомогою

розрахункових кривих............................................................97

11.8 Співвідношення між струмами різних видів короткого

замикання...............................................................................99

Перелік використаних джерел.................................100