
- •М инистерство образования и науки республики казахстан атырауский институт нефти и газа
- •Кафедра «Электроэнергетика»
- •Содержание
- •Введение
- •Программа обучения по дисциплине (syllabus) для студента
- •2.Цели и задачи изучаемой дисциплины
- •3. Содержание и план изучения учебной дисциплины
- •Контрольные вопросы для подготовки к экзамену
- •5. Рекомендуемая литература
- •5.1 Основная литература (ол)
- •5.2.Дополнительная литература (дл)
- •Методические указания (му)
- •5.4. Технические средства
- •График выполнения и сдачи заданий по дисциплине
- •6.1 Тематический план и сроки сдачи заданий по срсп
- •Задание для срс
- •7. Контроль и оценка результатов обучения
- •Итоговая оценка знаний студентов по дисциплине
- •3. Лекционный комплекс Лекция 1. Введение. Переходные процессы в электроэнергетических системах Основные понятия и определения
- •Термины и определения
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 2 Тема: Токи короткого замыкания. Причины возникновения и последствия коротких замыканий. Назначение расчетов коротких замыканий и общие сведения о расчетных условиях
- •Природа возникновения коротких замыканий
- •Виды повреждений в трехфазных сэс
- •Последствия коротких замыканий
- •Возникновения различных видов кз в % в зависимости от напряжения сети
- •Основные причины, вызывающие электромагнитные переходные процессы:
- •Для предотвращения коротких замыканий и уменьшение и последствие необходимо:
- •Назначение расчетов коротких замыканий
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 3. Тема: Трехфазное короткое замыкание в электрической цепи
- •Методы расчета тока трехфазного короткого замыкания
- •Ударный ток короткого замыкания
- •Действующее значение тока кз и его составляющих
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 4 Тема: Составление расчетной схемы и схемы замещения
- •Применение системы относительных единиц
- •«Преобразование схем замещения»
- •Точное приведение элементов схемы замещения в именованных единицах
- •Приближенное приведение схемы замещения в именованных единицах
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 5 Тема: Несимметричные переходные процессы
- •Метод симметричных составляющих
- •Схемы отдельных последовательностей
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 6 Тема: Установившийся режим короткого замыкания
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 7 Тема: Расчет коротких замыкании в электроустановках переменного тока напряжением до 1кВ
- •Дополнительные факторы, подлежащие учету при расчете токов кз
- •Особенности выбора расчетных условия
- •Расчет начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 8 Тема: Расчет коротких замыкании в электроустановках переменного тока напряжением выше 1кВ
- •Расчет начального действующего значения периодической составляющей тока короткого замыкания от электрических машин
- •Расчет апериодической составляющей тока короткого замыкания в произвольной схеме
- •Существует несколько методов ее определения.
- •Способы определения ударного коэффициента и ударного тока короткого замыкания
- •Учет комплексной нагрузки при расчете токов короткого замыкания
- •Типовой состав комплексной нагрузки
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 9 Тема: Учет синхронных и асинхронных электродвигателей при расчете токов короткого замыкания
- •Учет комплексной нагрузки при расчетах коротких замыканий
- •Учет сопротивления электрической дуги
- •Особенности расчета коротких замыканий в электроустановках постоянного тока с аккумуляторными батареями
- •Параметры аккумулятора типа ск-1
- •Расчет токов короткого замыкания в установках до 1000в
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 10 Тема: Статическая устойчивость. Основные понятия и определения устойчивости
- •Допущения, принимаемые при анализе устойчивости
- •Задачи расчета устойчивости электрических систем
- •Статическая устойчивость нагрузки
- •Статическая устойчивость простейшей системы
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 11 Тема: Динамическая устойчивость. Основные понятия и определения устойчивости
- •Динамическая устойчивость двигателей нагрузки
- •Динамическая устойчивость при к.З. На линии
- •Мероприятия по улучшению устойчивости электрических систем
- •Мероприятия, основанные на улучшении параметров элементов электрической системы
- •А) последовательное; б) параллельное включение;
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 12 Тема: Расчет термического и электродинамического воздействия токов короткого замыкания на проводники и электрооборудования
- •Термическое действие токов короткого замыкания
- •Определение интеграла Джоуля и термически эквивалентного тока короткого замыкания
- •Термическое воздействие токов короткого замыкания на проводники
- •Электродинамические действие токов короткого замыкания
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 13 Тема: Выбор и проверка электрических аппаратов и проводников
- •Выбор по условиям рабочих продолжительных режимов
- •Проверка на термическую стойкость. Проверка проводников. Проверка электрических аппаратов
- •Предельно допустимые температуры нагрева проводников при кз
- •Проверка электрических аппаратов
- •Проверка на электродинамическую стойкость
- •Расчетные схемы шинных конструкции
- •Основные характеристики материалов шин
- •Проверка гибких проводников линии электропередачи и распределительных устройств на возможность их опасного сближения и схлестывания при коротких замыканиях
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 14 Тема: Ограничение токов короткого замыкания. Постановка задачи. Методы и средства ограничения токов короткого замыкания
- •Методы и средства ограничения токов короткого замыкания
- •Классификация методов и средств ограничения токов короткого замыкания
- •Схемные решения
- •А) продольное разделение сетей; б) поперечное разделение сетей;
- •Деления сети
- •А) исходная схема; б) деление ру на две части; в) схема с удлиненными блоками;
- •А) исходная схема; б) деление ру на две части; в) схема с удлиненными блоками;
- •А) исходная схема; б) разрыв автотрансформаторных связей между двумя или тремя ру повышенных напряжений;
- •Общие требования к токоограничивающим устройствам
- •Токоограничивающие реакторы
- •Реакторы с линейной характеристикой
- •Реакторы с нелинейной характеристикой
- •Токоограничивающие коммутационные аппараты
- •Токоограничивающие устройства трансформаторного типа
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 15 Тема: Однократная поперечная и продольная несимметрия
- •Однофазное короткое замыкание
- •Двухфазное короткое замыкание
- •Двухфазное короткое замыкание на землю
- •Учет переходного сопротивления в месте замыкания
- •Разрыв одной фазы трехфазной цепи.
- •Контрольные вопросы
- •4. Практические занятия Практическая работа № 1 Тема: Определение мощности нагрузки
- •Практическая работа № 2 Тема: Расчет токов короткого замыкания
- •Практическая работа № 3 Тема: Расчет начального действующего значения периодической составляющей тока короткого замыкания
- •3.1. Расчет составляющей тока трехфазного короткого замыкания за блоком генератор-трансформатор
- •Методика расчета
- •Практическая работа № 4
- •4.1. Расчет составляющей тока трехфазного короткого замыкания синхронного генератора
- •Методика расчета
- •Практическая работа № 5 Тема: Учет изменения параметров в цепи при расчете токов короткого замыкания
- •Практическая работа № 6 Тема: Расчет токов короткого замыкания для ад и сд
- •Практическая работа № 7 Тема: Проверка электрооборудования на термическую стойкость при коротких замыканиях
- •7.1. Проверить на термическую стойкость при кз выключатель типа вмпэ-10-630-20 уз
- •7.2. Проверить на термическую стойкость при кз выключатель типа вмт-110б-20/1000у1
- •Практическая работа № 8 Тема: Проверка электрооборудования на электродинамическую стойкость при коротких замыканиях
- •8.1. Проверить на электродинамическую стойкость при кз изолятора
- •Методика расчета
- •8.2. Проверить на электродинамическую стойкость при кз трехфазную шинную конструкцию - изолятора
- •Методика расчета
- •Практическая работа № 9 Тема: Эквивалентная электрическая схема замещения
- •Схемы замещения трансформаторов, автотрансформаторов и сдвоенных реакторов. Определение их индуктивных сопротивлений
- •Расчетные выражения для определения приведенных значений сопротивлений
- •Формулы для определения реактивных сопротивлений элементов сэс
- •Практическая работа № 10 Тема: Ограничение токов короткого замыкания
- •А) несекционированное; б) секционированное;
- •Общие требования к токоограничивающим устройствам
- •Практическая работа № 11 Тема: Выбор токоограничивающих реакторов
- •Токоограничивающие реакторы
- •Методика расчета
- •Технические данные реактора
- •Практическая работа № 12 Тема: Выбор токоведущих частей и аппаратов Расчетные условия для выбора проводников и аппаратов по продолжительным режимам работы
- •12.1. Выбор сечения шин
- •Параметры отдельных элементов:
- •Методика расчета
- •12.2. Выбор сборных шин 110 кВ
- •Методика расчета
- •Выбор допустимого сечения кабелей, питающих местных потребителей электроэнергии, с учетом установленных типов линейных реакторов
- •Практическая работа № 13 Тема: Выбор кабелей
- •Кабели, рекомендуемые для прокладки в земле и воздухе
- •Методика расчета
- •13.1. Выбор сечение кабеля
- •Методика расчета
- •Решение Расчетный ток нагрузки на ру-10 кВ тп
- •Проверка сечения кабеля асб2л 3х70 по экономической плотности тока
- •Проверка сечения кабеля на термическую устойчивость к действию токов короткого замыкания
- •Проверка по потере напряжения
- •Практическая работа № 14 Тема: Схемы электрических соединений на стороне 6-10 кВ
- •14.1. Схема с одной системой сборных шин
- •А) несекционированных выключателем; б) секционированных выключателем;
- •14.2. Схема с двумя системами сборных шин
- •14.3. Схемы электрических соединений на стороне 35 кВ и выше Упрощенные схемы ру
- •А) без выключателя вн; б) с отделителем вн; в) с выключателем вн;
- •14.4. Кольцевые схемы
- •А) схема треугольника; б) схема четырехугольника; в) схема шестиугольника;
- •Практическая работа № 15 Тема: Схемы электроснабжения собственных нужд подстанции
- •А) с оперативным переменным током; б) с оперативным постоянным током;
- •Методика расчета
- •15.1. Выбрать мощность трансформаторов на узловой подстанции
- •Методика расчета
- •Контрольные задания
- •Темы курсовых проектов по электрически сети и системам
- •Исходные данные к курсовому проекту
- •7. Требования к оформлению расчетных работ
Атырауский
институт нефти и газа
Учебно-методический комплекс дисциплины «Переходные процессы в энергетике». Кабдешова Г.К.
М инистерство образования и науки республики казахстан атырауский институт нефти и газа
Факультет Технологический
Кафедра «Электроэнергетика»
Учебно-методический комплекс дисциплины
(УМКД)
ESS 3218 «Переходные процессы в энергетике»
5В071800 – «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА»
Атырау 2013 г
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
АТЫРАУСКИЙ ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА
ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ
Утвержден на заседании Методического совета АИНГ |
Председатель Метод совета АИНГ, первый проректор, проректор по УМР
|
Протокол №__________ |
_______ Оразова Г.А., д.т.н., профессор
|
«_____»___________2013 г. |
|
Учебно-методический комплекс дисциплины «Электрические сети и системы» составлен в соответствии с ГОСО РК 5.03.007-2006. Система образования Республики Казахстан. Образовательно-профессиональные программы. Основные положения., ГОСО РК 5.03.006-2006. Система образования Республики Казахстан. Контроль и оценка знаний в высших учебных заведениях. Основные положения., Типовой правиле проведения текущего контроля успеваемости, промежуточной и итоговой аттестации обучающихся в высших учебных заведениях. Приказ МОН РК №6900, от 25.04.2011г. и предназначен для студентов специальности 5В071800 – «Электроэнергетика»
Согласовано:
Заведующий УМО: __________ Исмагулова А.И., доцент
Рассмотрено на заседании Методического бюро технологического факультет (а)
Протокол № «___ » 2013 г.
Председатель метод бюро факультета Кулбатыров Д.К.
Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры «Электроэнергетика»
Протокол № « » 2013 г.
Зав кафедрой: __________ Джумамухамбетов Н.Г., д.ф.м.-н., профессор
Разработала: __________ ст. преподаватель Кабдешова Г.К.
Рецензент: __________ к.т.н, профессор Конарбаева А.А.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………. |
5 |
|
1 |
Программа обучения по дисциплине (SYLLABUS) для студента …………………... |
6 |
1.1 |
Основная информация…………………………………………………………………... |
6 |
1.2 |
Цели и задачи изучаемой дисциплины…………………………………………………. |
6 |
1.3 |
Содержание и план изучения учебной дисциплины………………………………….. |
8 |
1.4 |
Контрольные вопросы для подготовки к экзамену…………………………………… |
13 |
1.5 |
Рекомендуемая литература……………………………………………………………… |
16 |
1.6 |
График выполнения и сдачи заданий по дисциплине………………………………… |
16 |
1.7 |
Тематический план и сроки сдачи заданий по СРСП………………………………… |
17 |
1.8 |
Тематический план и сроки сдачи заданий по СРС…………………………………… |
18 |
1.9 |
Контроль и оценка результатов………………………………………………………… |
22 |
КАРТА УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ |
||
ЛЕКЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС |
||
Лекция 1. Введение. Переходные процессы в электроэнергетических системах. Основные понятия и определения……………………………………………………………. |
25 |
|
Лекция 2. Токи короткого замыкания. Причины возникновения и последствия коротких замыканий. Назначение расчетов коротких замыканий и общие сведения о расчетных условиях………………………………………………………………………………………… |
29 |
|
Лекция 3. Трехфазное короткое замыкание в электрической цепи………………………… |
35 |
|
Лекция 4. Составление расчетной схемы и схемы замещения……………………………... |
41 |
|
Лекция 5. Несимметричные переходные процессы…………………………………………. |
51 |
|
Лекция 6. Установившийся режим короткого замыкания………………………………… |
57 |
|
Лекция 7. Расчет коротких замыкании в электроустановках переменного тока напряжением до 1кВ…………………………………………………………………………… |
62 |
|
Лекция 8. Расчет коротких замыкании в электроустановках переменного тока напряжением выше 1кВ……………………………………………………………………….. |
68 |
|
Лекция 9. Учет синхронных и асинхронных электродвигателей при расчете токов короткого замыкания…………………………………………………………………………... |
74 |
|
Лекция 10. Статическая устойчивость. Основные понятия и определения устойчивости |
80 |
|
Лекция 11. Динамическая устойчивость. Основные понятия и определения устойчивости…………………………………………………………………………………… |
88 |
|
Лекция 12. Расчет термического и электродинамического воздействия токов короткого замыкания на проводники и электрооборудования…………………………………………. |
96 |
|
Лекция 13. Выбор и проверка электрических аппаратов и проводников…………………. |
101 |
|
Лекция 14. Ограничение токов короткого замыкания. Постановка задачи. Методы и средства ограничения токов короткого замыкания………………………………………….. |
109 |
|
Лекция 15. Однократная поперечная и продольная несимметрия.......................................... |
120 |
|
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ |
||
Тема 1. Определение мощности нагрузки…………………………………………………… |
131 |
|
Тема 2. Расчет токов короткого замыкания………………………………………………….. |
133 |
|
Тема 3. Расчет начального действующего значения периодической составляющей тока короткого замыкания………………………………………………………………………….. |
137 |
|
Тема 4. Расчет составляющей тока трехфазного короткого замыкания синхронного генератора………………………………………………………………………………………. |
140 |
|
Тема 5. Учет изменения параметров в цепи при расчете токов короткого замыкания…… |
144 |
|
Тема 6. Расчет токов короткого замыкания для АД и СД…………………………………... |
147 |
|
Тема 7. Проверка электрооборудования на термическую стойкость при коротких замыканиях…………………………………………………………………………………….. |
149 |
|
Тема 8. Проверка электрооборудования на электродинамическую стойкость при коротких замыканиях………………………………………………………………………….. |
152 |
|
Тема 9. Эквивалентная электрическая схема замещения…………………………………… |
156 |
|
Тема 10. Ограничение токов короткого замыкания…………………………………………. |
159 |
|
Тема 11. Выбор токоограничивающих реакторов…………………………………………… |
161 |
|
Тема 12. Выбор токоведущих частей и аппаратов…………………………………………... |
165 |
|
Тема 13. Выбор кабелей……………………………………………………………………….. |
171 |
|
Тема 14. Схемы электрических соединений на стороне 6-10 кВ…………………………… |
174 |
|
Тема 15. Схемы электроснабжения собственных нужд подстанции………………………. |
180 |
|
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ |
||
Курсовое проектирование…………………………………………………………………… |
183 |
|
Требования к оформлению расчетных работ…………………………………………….. |
187 |