- •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
Задание для срс
№ |
Тема занятия |
Задания СРС |
Цель и содержания задания |
Литература |
Форма контроля |
Срок выдачи (неделя) |
Срок сдачи (недели) |
Кол-во баллов |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Симметричные короткие замыкания в электрических сетях, подключенным к мощным источникам синусоидального напряжения |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
СР |
1 |
2 |
1 |
|
|
Определение параметров элементов расчетной схемы |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
С |
1 |
2 |
1 |
|
|
Начальная стадия переходного процесса при трехфазном коротком замыкании в цепи синхронной машины |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
КЛ |
2 |
3 |
1 |
|
|
Переходные процессы в неразветвленных цепях |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
СР |
2 |
3 |
1 |
|
|
Короткие замыкания в распределительных сетях 6-35кВ |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
С |
3 |
4 |
1 |
|
|
Короткое замыкание на зажимах генераторов без автоматического регулирования возбуждения и с автоматическим регулированием возбуждения |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
КЛ |
3 |
4 |
1,5 |
|
|
Установившиеся режим трехфазного короткого замыкания |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
СР |
3 |
4 |
1,5 |
|
|
Расчет начального значения тока короткого замыкания |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
С |
4 |
5 |
1 |
|
|
Расчет токов короткого замыкания при точном и приближенном приведении параметров элементов схемы электрической системы |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
КЛ |
4 |
5 |
1 |
|
|
Однофазное замыкания на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
СР |
4 |
5 |
1 |
|
|
Управление режимом нейтрали 6кВ при замыкании фазы на землю |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
С |
5 |
6 |
1 |
|
|
Основные причины короткого замыкания и возгорания в бытовых условиях |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
КЛ |
5 |
6 |
1 |
|
|
Схемы замещения нулевой последовательности трансформаторов и автотрансформаторов
|
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
СР |
5 |
6 |
1 |
|
|
Внезапное короткое замыкание двухобмоточного трансформатора |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
С |
6 |
7 |
1 |
|
|
Начальный сверхпереходный ток короткого замыкания |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
КЛ |
6 |
7 |
1 |
|
|
Переходные процессы при различных режимах работы нейтрали |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ2 ОЛ3 ДЛ1 |
СР |
6 |
7 |
1 |
|
|
Устойчивость оборудования к короткому замыканию |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ2 ОЛ3 ДЛ1 |
СР |
7 |
8 |
1 |
|
|
Индуктивное сопротивление обратной и нулевой последовательности |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ2 ОЛ3 ДЛ1 |
С |
7 |
8 |
1 |
|
|
Особенности переходных процессов в электродвигателе |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ2 ОЛ3 ДЛ1 |
КЛ |
8 |
9 |
1 |
|
|
Напряжения относительно земли при замыкании фазы на землю |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ2 ОЛ3 ДЛ1 |
СР |
8 |
9 |
1 |
|
|
Однофазное короткое замыкание с разрывом фазы
|
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ2 ОЛ3 ДЛ1 |
С |
8 |
9 |
1 |
|
|
Компенсация емкостного тока в сетях с изолированной нейтралью |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
КЛ |
9 |
10 |
1 |
|
|
Схемы замещения синхронной машины для определения переходных и сверхпереходных реактивностей |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
СР |
9 |
10 |
1 |
|
|
Основные уравнения электромагнитного переходного процесса синхронной машины |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
С |
9 |
10 |
1 |
|
|
Параметры трансформаторов и автотрансформаторов при несимметричных режимах |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
КЛ |
10 |
11 |
1 |
|
|
Защита электронного оборудования на предприятии от электромагнитных помех
|
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
СР |
10 |
11 |
1 |
|
|
Дугогасящие катушки. Настройка дугогасящих катушек |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
С |
10 |
11 |
1 |
|
|
Переходные процессы при пробое фазы на землю и обрыве дуги |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ3 ДЛ1 |
КЛ |
11 |
12 |
1 |
|
|
Ограничения токов короткого замыкания на землю |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ2 ОЛ3 ДЛ1 |
СР |
11 |
12 |
1 |
|
|
Особенность расчетов токов короткого замыкания в собственных нуждах электрических станции |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ2 ОЛ3 ДЛ1 |
С |
11 |
12 |
1 |
|
|
Система относительных единиц |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ2 ОЛ3 ДЛ1 |
КЛ |
12 |
13 |
1 |
|
|
Двухфазное короткое замыкание |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ2 ОЛ3 ДЛ1 |
СР |
12 |
13 |
1,5 |
|
|
Периодическая и апериодическая составляющие тока трехфазного короткого замыкания |
Изучить теоретическую часть темы |
Дополнительное усвоение теоретической части темы |
ОЛ2 ОЛ3 |
С |
12 |
14 |
1.5 |
Примечание: В пункте с 1.1.-1.6 в Учебно-методическом комплексе дисциплин «Программа обучения по дисциплине (syllabus)для студента»подготовленсогласно форме ФАИНГ 703-17-13 Издание третье